本發(fā)明涉及城市污水凈化處理領(lǐng)域，尤其涉及一種高效污水處理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：根據(jù)環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析，雖然我國(guó)增加了對(duì)環(huán)境保護(hù)的投入，強(qiáng)化環(huán)境綜合治理，但我國(guó)水污染形勢(shì)仍然非常嚴(yán)峻，各項(xiàng)污染物排放總量很大，污染程度仍處于相當(dāng)高的水平。城市污水排放已是中國(guó)城市水的主要污染源。隨著城市化程度加快，用水量增加，同時(shí)排水量增長(zhǎng)，污水處理需求也隨之加大，污水處理和再生行業(yè)受到空前的關(guān)注。當(dāng)前對(duì)水體危害較大的是人為污染，根據(jù)污染雜質(zhì)的不同主要分為化學(xué)性污染、物理性污染和生物性污染三大類。處理污水的方法很多，一般可歸納為物理法、化學(xué)法和生物法等。其中物理法存在處理效果不佳，處理率不穩(wěn)定問(wèn)題；生物法存在處理成本過(guò)高的問(wèn)題；因此化學(xué)法來(lái)處理污水成為較受關(guān)注的發(fā)展方向?；瘜W(xué)法是使用水處理藥劑來(lái)處理污染物，常用的有混凝法、中和法、氧化還原法、離子交換法等。污水處理藥劑最常用的是絮凝劑，包括三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鋁、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合磷酸鋁、聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁鐵、聚合硅酸、聚丙烯酰胺等。但目前現(xiàn)有技術(shù)中的污水處理劑綜合處理能力不足，除污效率不高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高效污水處理劑，其污水綜合處理能力優(yōu)異，具有除污效率高，沉降速度快，pH使用范圍寬，能夠有效去除多種污染物的特點(diǎn)。進(jìn)一步地，本發(fā)明還提供該污水處理劑的制備方法。本發(fā)明涉及一種污水處理劑，按重量份數(shù)計(jì)，包括以下組分：式(1)中，以全部重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的總量為100mol％計(jì)，a，b，c，d分別表示各重復(fù)結(jié)構(gòu)單元占全部重復(fù)結(jié)構(gòu)單元總量的摩爾百分含量，其中，a為50-80mol％，b為5-10mol％，c為5-10mol％，d為9-35mol％；季銨鹽部分的下標(biāo)4-8表示亞甲基的個(gè)數(shù)。優(yōu)選的，式(1)所示的共聚物的數(shù)均分子量為50-500萬(wàn)，優(yōu)選200-500萬(wàn)。優(yōu)選的，所述改性納米海泡石粉為季銨化的丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)聚合物改性的納米海泡石粉。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述改性納米海泡石粉可以按照以下方法來(lái)制備：將海泡石粉碎后，加入1-3mol/L的鹽酸水溶液進(jìn)行浸泡處理，浸泡時(shí)間為24h，浸泡溫度為40-50℃，固液比優(yōu)選1∶15～1∶20(g∶ml)；抽濾，將所得濾餅用去離子水洗滌至中性，烘干得到酸改性海泡石粉；將季銨化的丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)單體配制成10-20mmol/L的水溶液，按固液比為1∶15～1∶20(g∶ml)的量加入所述酸改性海泡石粉，室溫下磁力攪拌0.5-1h后，加入水性引發(fā)劑，再攪拌分散0.5h，然后加熱至60-80℃引發(fā)聚合，聚合4-8h后抽濾，濾餅用去離子水洗滌至少3次，烘干后粉碎至粒徑為10-800nm，優(yōu)選100-800nm，獲得改性納米海泡石粉。優(yōu)選的，所述改性殼聚糖為黃原酸化的殼聚糖。進(jìn)一步優(yōu)選的，所述改性殼聚糖可以按照以下方法來(lái)制備：將殼聚糖粉碎后分散于堿性溶液中，加入二硫化碳反應(yīng)3-6h，反應(yīng)溫度為30-50℃，分別用甲醇和乙醇洗滌后干燥得到改性殼聚糖。優(yōu)選的，所述改性椰殼基活性炭可以按照以下方法來(lái)制備：(1)將椰殼基活性炭粉碎至100-200目，在攪拌條件下用1-3mol/L的鹽酸浸泡12h后，抽濾，所得濾餅再用1-3mol/L的NaOH浸泡12h，抽濾，將所得濾餅用去離子水洗滌至中性，烘干；浸泡時(shí)的固液比均為1∶15～1∶20(g∶ml)；(2)將步驟(1)所得椰殼基活性炭用雙氧水進(jìn)行氧化處理，處理溫度為60-80℃，處理時(shí)間為24h，雙氧水濃度為5-10mol/L，固液比為1∶15～1∶20(g∶ml)；氧化處理后的椰殼基活性炭經(jīng)過(guò)濾、洗滌、真空干燥；(3)將步驟(2)所得氧化處理后的椰殼基活性炭加入到0.04-0.06mol/L的十二烷基硫酸鈉水 溶液中，固液比為1∶100-1∶500(g∶ml)，室溫?cái)嚢?4h后過(guò)濾、洗滌、干燥即得改性椰殼基活性炭。所述式(1)所示的共聚物可按照本領(lǐng)域熟知的方法來(lái)制備，例如將各共聚單體按比例進(jìn)行自由基共聚等，此處不再詳述。本發(fā)明還提供該污水處理劑的制備方法，包括如下步驟：(1)按照上述配方中的重量份稱取各原料；(2)將配方量的改性納米海泡石粉，聚合三氯化鐵，木質(zhì)素磺酸鈉，改性殼聚糖，間苯二酚-硫脲-甲醛縮聚物，改性椰殼基活性炭和式(1)所示的共聚物依次加入容器中混合均勻；(3)在使用前，加入二乙烯三胺五甲叉膦酸，和二乙撐三胺五乙酸，攪拌均勻后制得污水處理劑。本發(fā)明的污水處理劑通過(guò)上述各組分的協(xié)同作用，其污水綜合處理能力優(yōu)異，具有除污效率高，沉降速度快，pH使用范圍寬的特點(diǎn)，能夠有效去除污水中的多種重金屬如汞、鉛、鉻、鎳、鎘等，集脫色、絮凝、去除COD等多種功能于一身，優(yōu)于傳統(tǒng)的絮凝劑，其中脫色率可達(dá)95％以上，COD去除率可達(dá)90％以上，使用后污水中重金屬、硫化物等污染物均無(wú)檢出。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1一種污水處理劑，按重量份數(shù)計(jì)，由以下組分組成：式(1-1)中，a為70mol％，b為8mol％，c為8mol％，d為14mol％，共聚物的數(shù)均分子量約為200萬(wàn)。改性納米海泡石粉按照以下方法來(lái)制備：將海泡石粉碎后，加入2mol/L的鹽酸水溶液進(jìn)行浸泡處理，浸泡時(shí)間為24h，浸泡溫度為45℃，固液比優(yōu)選1∶15(g∶ml)；抽濾，將所得濾餅用去離子水洗滌至中性，烘干得到酸改性海泡石粉；將季銨化的丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEA)單體配制成15mmol/L的水溶液，按固液比為1∶15(g∶ml)的量加入所述酸改性海泡石粉，室溫下磁力攪拌1h后，加入水性引發(fā)劑，再攪拌分散0.5h，然后加熱至70℃引發(fā)聚合，聚合8h后抽濾，濾餅用去離子水洗滌至少3次，烘干后粉碎至粒徑為500nm，獲得改性納米海泡石粉。所述改性殼聚糖按照以下方法來(lái)制備：將殼聚糖粉碎后分散于堿性溶液中，加入二硫化碳反應(yīng)6h，反應(yīng)溫度為45℃，堿性溶液為0.2mol/L的氫氧化鈉溶液，二硫化碳與殼聚糖的質(zhì)量比為2∶1，分別用甲醇和乙醇洗滌后干燥得到改性殼聚糖。所述改性椰殼基活性炭按照以下方法來(lái)制備：(1)將椰殼基活性炭粉碎至200目，在攪拌條件下用2mol/L的鹽酸浸泡12h后，抽濾，所得濾餅再用2mol/L的NaOH浸泡12h，抽濾，將所得濾餅用去離子水洗滌至中性，烘干；浸泡時(shí)的固液比均為1∶15(g∶ml)；(2)將步驟(1)所得椰殼基活性炭用雙氧水進(jìn)行氧化處理，處理溫度為70℃，處理時(shí)間為24h，雙氧水濃度為5mol/L，固液比為1∶15(g∶ml)；氧化處理后的椰殼基活性炭經(jīng)過(guò)濾、洗滌、真空干燥；(3)將步驟(2)所得氧化處理后的椰殼基活性炭加入到0.06mol/L的十二烷基硫酸鈉水溶液中，固液比為1∶100(g∶ml)，室溫?cái)嚢?4h后過(guò)濾、洗滌、干燥即得改性椰殼基活性炭。該污水處理劑的制備方法為：(1)按照上述配方中的重量份稱取各原料；(2)將配方量的改性納米海泡石粉，聚合三氯化鐵，木質(zhì)素磺酸鈉，改性殼聚糖，間苯二酚-硫脲-甲醛縮聚物，改性椰殼基活性炭和式(1)所示的共聚物依次加入容器中混合均勻；(3)在使用前，加入二乙烯三胺五甲叉膦酸，和二乙撐三胺五乙酸，攪拌均勻后制得污水處理劑。應(yīng)用實(shí)施例1的污水處理劑進(jìn)行模擬廢水處理，處理效果如下：?jiǎn)挝籱g/L項(xiàng)目投入量COD懸浮物石油類硫化物汞鉻鉻模擬廢水/5001000050100100010001000實(shí)施例11010150.5未檢出未檢出未檢出未檢出當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3