一种净化自然水体的复合水处理剂及其制备与使用方法与流程

本发明涉及水环境治理，具体涉及一种净化自然水体的复合水处理剂及其制备与使用方法。

背景技术：

1、随着工业化进程发展，我国湖泊/池塘等自然水体污染越来越严重，部分湖泊/池塘水质一度达到劣ⅴ类水质。传统的自然水体治理多采用化学絮凝技术，通过投加化学药剂去除水体中污染物，净化效果好，易产生二次污染；生物膜法工艺，利用附着生长于某些固体物表面的微生物进行有机污水处理，效果好，但投资较高；植物净化技术运用无土栽培技术原理，以可漂浮材料为基质或载体，景观效果好，见效慢。

2、因此，开发一种见效快、安全、稳定净化自然水体的复合水处理剂，能够快速吸附水体污染物，提高水体透明度，降低水体氮磷含量很有必要。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种净化自然水体的复合水处理剂及其制备与使用方法。能够实现快速提升水质，提高水体透明度，降低水体氮磷含量。

2、为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供一种净化自然水体的复合水处理剂，所述复合水处理剂包括以下重量百分比的组分：金属盐改性沸石粉3～5％、天然矿石粉50～60％、粉末活性炭30～40％、微生物菌剂5～15％，上述各组分重量百分比之和为100％。

4、优选地，所述复合水处理剂包括以下质量百分比的原料组分：金属盐改性沸石粉5％、天然矿石粉55％、粉末活性炭30％、微生物菌剂10％。

5、优选地，所述天然矿石粉为沸石粉、膨润土、蒙脱石、麦饭石、凹凸棒、硅藻土中的至少1种。进一步地，所述天然矿石粉为沸石粉、膨润土、蒙脱石中的至少1种。

6、优选地，所述天然矿石粉粒径为150-250目。进一步地，所述天然矿石粉粒径为200目。

7、优选地，所述粉末活性炭为木质活性炭，其平均粒径为15-25um，其比表面积为1600～2100m2/mg。进一步地，所述粉末活性炭平均粒径为20um。

8、优选地，所述微生物菌剂菌种为巨大芽孢杆菌，菌体直径大于1.0um。

9、第二方面，本发明提供一种净化自然水体的复合水处理剂的制备方法，包括：按照设计质量比将金属盐改性沸石粉、天然矿石粉、粉末活性炭以及微生物菌剂混合均匀，即可得到复合水处理剂。

10、优选地，所述金属盐改性沸石粉的制备方法包括如下步骤：

11、(1)按照设计配比取mgcl2·6h2o、alcl3、lacl3·7h2o溶解于水中，之后加入沸石粉，室温搅拌2-4h；

12、(2)之后调溶液ph至9-10，继续搅拌2-4h，室温老化20-25h，过滤收集固体，使用纯水清洗直至清洗液ph达到中性，清洗后放入烘箱干燥；

13、(3)干燥后的物料放入马弗炉中380-420℃下煅烧1.5-2.5h，即可得到金属盐改性沸石粉。

14、优选地，所述步骤(1)中：金属盐成分中镁：铝：镧离子浓度比例为(1.5-2):1:(1.5-2)，进一步地，所述mgcl2·6h2o、alcl3、lacl3·7h2o中镁：铝：镧离子浓度比例是2:1:2；所述室温搅拌时间优选为3h；

15、所述步骤(2)：中采用氨水调节溶液的ph值，所述溶液ph值优选为9；所述继续搅拌时间优选为3h；所述室温老化时间优选为22h。

16、步骤(3)中：所述煅烧温度优选为400℃；所述煅烧时间优选为2h。

17、第三方面，本发明提供一种净化自然水体的复合水处理剂的使用方法，所述使用方法包括：按照复合水处理剂：水＝1:(8-12)的质量配比稀释均匀，即可使用。优选地，按照复合水处理剂：水＝1:10的质量配比稀释均匀。

18、优选地，对湖泊/池塘进行泼洒时，按每亩水面1米水深使用复合水处理剂180-220g，每周投放一次，水质恶化时可加倍使用。进一步地，对湖泊/池塘进行泼洒时，按每亩水面1米水深使用复合水处理剂200g。

19、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

20、(1)本发明专利可实现快速提升水质，且用量少，见效快。

21、(2)镧虽然除磷效果好，但其零点点位低，使用的ph范围窄，且镧系净水剂通常成本高，限制其推广应用。本发明中的金属盐改性沸石粉，采用镁铝镧三种金属，镁和铝储量丰富，可大幅降低净水材料成本，且镁和铝具有较高的等电点，可以拓宽净水材料ph使用范围。三种金属氧(氢氧)化物通过配体交换可有效去除水体中磷酸根，克服了传统净水剂如锁磷剂等使用单一金属盐用量大，效果差的问题。主要成分镁：铝：镧离子浓度比例是2:1:2，净化效果突出，可最大限度地降低投加量，快速提升水质。

22、(3)本发明中的天然矿石粉粒径为200目，比表面积大，内部孔隙发达，可激活本土微生物，并可为微生物生长繁殖提供空间，进而促进水中氨氮和cod等的去除。

23、(4)本发明中的粉末活性炭为木质活性炭，可由植物残体制得，对植物残体进行二次利用，减少对环境的污染。粉末活性炭为微孔及其丰富，且分布均匀的木质活性炭，平均粒径15-25um，比表面积1600～2100m2/mg，能够吸收水体气味，对水中小分子溶解性有机物具有良好的去除效果，同时可作为微生物菌种的载体。

24、(5)本发明的复合水处理剂对水体的适应性强，受水体的温度、共存阴离子和ph值影响较小。

25、(6)微生物菌剂菌种为巨大芽孢杆菌，是一种好氧产芽孢的革兰氏阳性细菌，菌体直径大于1.0um；巨大芽孢杆菌可附着在天然矿石粉和粉末活性炭上，对富营养化水体中的总氮、总磷和cod均有一定的去除效果。

技术特征：

1.一种净化自然水体的复合水处理剂，其特征在于，包括以下重量百分比的组分：金属盐改性沸石粉3～5％、天然矿石粉50～60％、粉末活性炭30～40％、微生物菌剂5～15％，上述各组分重量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的净化自然水体的复合水处理剂，其特征在于，所述天然矿石粉为沸石粉、膨润土、蒙脱石、麦饭石、凹凸棒、硅藻土中的至少1种。

3.根据权利要求1所述的净化自然水体的复合水处理剂，其特征在于，所述天然矿石粉粒径为150-250目。

4.根据权利要求1所述的净化自然水体的复合水处理剂，其特征在于，所述粉末活性炭为木质活性炭，其平均粒径为15-25um，其比表面积为1600～2100m2/mg。

5.根据权利要求1所述的净化自然水体的复合水处理剂，其特征在于，所述微生物菌剂菌种为巨大芽孢杆菌，菌体直径大于1.0um。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的净化自然水体的复合水处理剂的制备方法，其特征在于，包括：按照设计质量比将金属盐改性沸石粉、天然矿石粉、粉末活性炭以及微生物菌剂混合均匀，即可得到复合水处理剂。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述金属盐改性沸石粉的制备方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中金属盐成分中镁：铝：镧离子浓度比例为(1.5-2):1:(1.5-2)，所述步骤(2)中采用氨水调节溶液的ph值。

9.一种如权利要求1-5任一项所述的净化自然水体的复合水处理剂的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括：按照复合水处理剂：水＝1:(8-12)的质量配比稀释均匀，即可使用。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，对湖泊/池塘进行泼洒时，按每亩水面1米水深使用复合水处理剂180-220g，每周投放一次，水质恶化时可加倍使用。

技术总结
本发明公开了一种净化自然水体的复合水处理剂及其制备与使用方法，净化自然水体的复合水处理剂包括以下重量百分比的组分：金属盐改性沸石粉3～5％、天然矿石粉50～60％、粉末活性炭30～40％、微生物菌剂5～15％，上述各组分重量百分比之和为100％。将金属盐改性沸石粉、天然矿石粉、粉末活性炭、微生物菌剂复配在一起得到的本发明复合水处理剂，具有原材料廉价易得、成本低、用量少，可快速去除水体污染物，降低水体氮磷含量等优点。

技术研发人员：罗希,谢晓靓,周秋红,许琪,熊光城,颜丹,李想,唐强
受保护的技术使用者：长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13