一种缓释型污水处理剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种缓释型污水处理剂及其制备方法。


背景技术：

2.随着经济的蓬勃发展，生产力不断加快，污水排放量也急剧增加，而污水如果处理不当则会给环境造成二次污染，进一步对生态环境和人类健康构成威胁。污水中的氨氮和cod会引起水质恶化，导致水体失衡，影响水体动植物的生存，同时污水中的重金属离子及其化合物可以富集于鱼类及其它水生生物体内，通过饮水和食物链的循环对人类和周围的生态环境造成严重的危害。
3.目前针对污水处理的方法主要是化学法和生物法，化学法即通过往水体中投加药物来达到水净化的效果，但是由于污水的污染物种类复杂，现有的一些水处理剂很难对多种污染物如氨氮、cod以及重金属离子进行协同处理，污水净化的效果较差；对于生物法即通过往水体中多次投加一定的微生物菌剂来实现净化效果，但是这种直接投加到水体中的微生物是以游离方式存在，导致其严重流失，无法在水体中长效应用，从而限制了对污水的净化效果。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种缓释型污水处理剂及其制备方法，该污水处理剂不但可以去除污水中氨氮、降低cod含量以及对重金属起到净化作用，而且具有很好的缓释功能，可以在水体中缓慢释放菌种，达到长效利用的效果。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
6.本发明第一方面提供了一种缓释型污水处理剂，按照重量份计，包括以下原料：缓释微球40-50份、增稠剂4-6份、表面活性剂8-10份、絮凝剂20-30份、金属氧化物5-10份、分散剂3-5份。
7.在一些实施方式中，所述缓释微球的制备包括以下步骤：
8.(1)将二胺单体和接枝单体溶解在n,n-二甲基甲酰胺中得到a相，将非离子表面活性剂分散在液体石蜡中得到b相，在搅拌下将a相与b相混合，形成非水乳液体系，加入二酐单体反应4-6h得到聚合物，然后加入乙酸酐和吡啶的混合物进行化学亚胺化得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、烘干，之后进行热亚胺化，得到改性聚酰亚胺聚合物，对改性聚酰亚胺聚合物温度为190℃、1h的热处理得到改性聚酰亚胺多孔载体；
9.(2)将步骤(1)制得的所述改性聚酰亚胺多孔载体加入菌种溶液中浸渍2-3h，取出、干燥，得到负载菌种的微球；
10.(3)将步骤(2)得到的负载菌种的微球加入到缓释膜溶液中混合均匀、干燥后即得到缓释微球。
11.所述二胺单体和二酐单体的摩尔比为1：1.07，所述二胺单体为4，4
’‑
二氨基二苯醚，所述二酐单体为均苯四甲酸二酐，所述接枝单体的加入量为二酐单体的30wt％，所述非
离子表面活性剂包括司班85和吐温80，且二者的重量比为1.8：1，所述乙酸酐和吡啶的混合物的加入量为n,n-二甲基甲酰胺体积的12％，所述乙酸酐和吡啶的混合物中乙酸酐和吡啶的体积比为2:1。
12.所述接枝单体由以下步骤得到：将聚乙二醇与3，5-二氨基苯甲酸、催化剂以及共沸剂加入到反应器内，在保护气氛下进行反应，得到粗产物后进行萃取和减压蒸馏，即得到接枝单体。
13.所述聚乙二醇和3，5-二氨基苯甲酸的摩尔比为1:1.32，所述聚乙二醇的平均分子量为600，所述催化剂为对甲苯磺酸，所述催化剂的用量为聚乙二醇为4.8wt％，所述共沸剂为甲苯，所述共沸剂的加入量为聚乙二醇的125wt。
14.本发明对所述聚乙二醇的来源不做特殊限限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述聚乙二醇购自上海东荟化工科技有限公司。
15.所述菌种溶液包括硝化细菌、反硝化细菌、枯草芽孢杆菌的混合，三者的活菌量比为1：1：1.25，所述硝化细菌为硝化杆菌，所述反硝化细菌为门多萨假单胞菌，所述菌种溶液的活菌量为10
10
cfu/g。
16.按照质量百分比计，所述缓释膜溶液包括：海藻酸钠8％、明胶8％、聚乙烯醇5％、甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯1.1％、二羟丙基paba乙酯1％，余量为水。
17.所述缓释膜溶液由以下步骤得到：将海藻酸钠和水混合，在50℃条件下水浴溶解，接着加入明胶，升温至85℃使其溶解，在此条件下加入聚乙烯醇搅拌溶解，最后加入甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯和二羟丙基paba乙酯，混合均匀即得到所述缓释膜溶液。
18.甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯的cas号为1449390-12-8，二羟丙基paba乙酯的cas号为58882-17-0，所述聚乙烯醇的聚合度为1799，醇解度为98-98％，平均分子量为44.05。
19.本发明对所述聚乙烯醇的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述聚乙烯醇购自上海恒斐生物科技有限公司，所述明胶为工业明胶，可通过市售购买得到，包括但不限于，所述工业明胶购自商水县富源明胶有限公司。
20.为了降低污水中的氨氮和cod含量，目前本领域研究人员主要通过将微生物菌剂投加到水体中，但是这种方法会使微生物以游离形式存在，导致其严重流失，无法在水体中长效应用，从而限制了对污水的净化效果，本技术通过制备得到一种缓释微球采用特殊的多孔载体负载菌种后包覆一层可降解缓释膜，多孔载体的孔结构和缓释膜成分在水中降解形成的孔隙相互配合使得微球内的菌种缓慢释放，实现了对污水的长效净化效果。
21.在一些实施方式中，所述增稠剂包括黄原胶、瓜尔胶、明胶、聚丙烯酰胺中的至少一种。
22.优选地，所述增稠剂为瓜尔胶和聚丙烯酰胺的混合物，二者的重量比为(0.3-0.7):1，优选为0.5:1。
23.本发明对所述瓜尔胶的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述瓜尔胶购自任丘市江海化工有限公司。
24.在一些实施方式中，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺。
25.优选地，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为1500-3000。
26.本发明对所述阴离子聚丙烯酰胺的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包
括但不限于所述阴离子聚丙烯酰胺购自河南洋林环保科技有限公司，型号为defs，分子量为2000。
27.在一些实施方式中，所述表面活性剂包括两性表面活性剂和阴离子表面活性剂，且二者的重量比为1:(1-1.5)。
28.在一些实施方式中，所述两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
29.椰油酰胺丙基甜菜碱的cas号为61789-40-0，十二烷基硫酸钠的cas号为151-21-3。
30.在一些实施方式中，所述絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝以及聚合氯化铝中的至少一种。
31.优选地，所述絮凝剂为硫酸铝和聚合氯化铝的组合，且二者的重量比为(0.5-1):1。
32.本技术的缓释微球尽管对降低氨氮浓度和cod含量具有较好的效果，但是其对重金属离子的处理效果不明显，申请人经过大量的研究后发现通过缓释微球再结合加入一些特定的表面活性剂、增稠剂以及絮凝剂制备成水处理剂，特别是表面活性剂为重量比为1:(1-1.5)的椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基硫酸钠，增稠剂为重量比为(0.3-0.7):1的瓜尔胶和聚丙烯酰胺的混合物，可以对污水中高氨氮、cod、重金属离子以及一些小分子有害物质产生协同处理，具有优异的净化污水效果，申请人认为可能的原因在于首先特定比例的瓜尔胶与阴离子聚丙烯酰胺可以形成絮胶，同时两性表面活性剂椰油酰胺丙基甜菜碱通过自身的电荷静电吸附在瓜尔胶分子链上，且阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠又可以促进瓜尔胶的增溶力有利于絮胶的形成，其次聚丙烯酰胺与椰油酰胺丙基甜菜碱也能以氢键缔合，此外还能与聚合氯化铝形成高比表面和孔隙率的三维空间网状结构，缓释微球可以分散到该三维空间网状结构内，一方面释放菌种出来降低氨氮和cod浓度，另一方面所形成的有机-无机的絮凝结构具有吸附架桥的作用可以很好的吸附重金属离子，结合硫酸铝可以与污水中的悬浮颗粒产生电中和作用，使悬浮颗粒失去稳定性，再加之桥接作用使悬浮颗粒发生连接而容易沉降，从而加强了污水的净化效果。
33.在一些实施方式中，所述金属氧化物包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、二氧化锑中的至少一种。
34.优选地，所述金属氧化物为纳米二氧化硅，所述纳米二氧化硅的平均粒径为15-30nm。
35.更优选地，所述纳米二氧化硅的平均粒径为20nm。
36.本发明对所述纳米二氧化硅的来源不做特殊限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述纳米二氧化硅购自雨木(宁波)新材料有限公司，型号为ym-sio2-20。
37.在一些实施方式中，所述分散剂为甲基戊醇或脂肪醇聚氧乙烯醚。
38.优选地，所述分散剂为甲基戊醇。
39.本发明的第二方面提供了一种缓释型污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：将表面活性剂与絮凝剂在50-60℃的条件下混合，在搅拌条件下依次加入金属氧化物、分散剂和增稠剂，降至30℃以下加入缓释微球继续搅拌得到半胶状物，对所述半胶状物进行干燥、粉碎即得到所述缓释型污水处理剂。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
41.(1)本发明通过制备得到一种缓释微球采用特殊的多孔载体负载菌种后包覆一层可降解缓释膜，多孔载体的孔结构和缓释膜成分在水中降解形成的孔隙相互配合使得微球内的菌种缓慢释放，实现了对污水的长效净化效果；
42.(2)本发明通过缓释微球再结合加入一些特定的表面活性剂、增稠剂以及絮凝剂制备成水处理剂，特别是表面活性剂为重量比为1:(1-1.5)的椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基硫酸钠，增稠剂为重量比为(0.3-0.7):1的瓜尔胶和聚丙烯酰胺的混合物，可以对污水中高氨氮、cod、重金属离子以及一些小分子有害物质产生协同处理，具有优异的净化污水效果。
具体实施方式
43.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.实施例1
45.一种缓释型污水处理剂，按照重量份计，包括以下原料：缓释微球45份、增稠剂5份、表面活性剂9份、絮凝剂25份、金属氧化物7份、分散剂4份。
46.所述缓释微球的制备包括以下步骤：
47.(1)将二胺单体和接枝单体溶解在n,n-二甲基甲酰胺中得到a相，将非离子表面活性剂分散在液体石蜡中得到b相，在搅拌下将a相与b相混合，形成非水乳液体系，加入二酐单体反应4-6h得到聚合物，然后加入乙酸酐和吡啶的混合物进行化学亚胺化得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、烘干，之后进行热亚胺化，得到改性聚酰亚胺聚合物，对改性聚酰亚胺聚合物温度为190℃、1h的热处理得到改性聚酰亚胺多孔载体；
48.(2)将步骤(1)制得的所述改性聚酰亚胺多孔载体加入菌种溶液中浸渍2-3h，取出、干燥，得到负载菌种的微球；
49.(3)将步骤(2)得到的负载菌种的微球加入到缓释膜溶液中混合均匀、干燥后即得到缓释微球。
50.二胺单体和二酐单体的摩尔比为1：1.07，二胺单体为4，4
’‑
二氨基二苯醚，所述二酐单体为均苯四甲酸二酐，接枝单体的加入量为二酐单体的30wt％，非离子表面活性剂包括司班85和吐温80，且二者的重量比为1.8：1，乙酸酐和吡啶的混合物的加入量为n,n-二甲基甲酰胺体积的12％，乙酸酐和吡啶的混合物中乙酸酐和吡啶的体积比为2:1。
51.接枝单体由以下步骤得到：将聚乙二醇与3，5-二氨基苯甲酸、催化剂以及共沸剂加入到反应器内，在保护气氛下进行反应，得到粗产物后进行萃取和减压蒸馏，即得到接枝单体。
52.聚乙二醇和3，5-二氨基苯甲酸的摩尔比为1:1.32，聚乙二醇的平均分子量为600，催化剂为对甲苯磺酸，催化剂的用量为聚乙二醇为4.8wt％，共沸剂为甲苯，共沸剂的加入量为聚乙二醇的125wt。
53.本发明对所述聚乙二醇的来源不做特殊限限制，可通过市售购买得到，包括但不
限于所述聚乙二醇购自上海东荟化工科技有限公司。
54.菌种溶液包括硝化细菌、反硝化细菌、枯草芽孢杆菌的混合，三者的活菌量比为1：1：1.25，硝化细菌为硝化杆菌，反硝化细菌为门多萨假单胞菌，所述菌种溶液的活菌量为10
10
cfu/g。
55.按照质量百分比计，缓释膜溶液包括：海藻酸钠8％、明胶8％、聚乙烯醇5％、甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯1.1％、二羟丙基paba乙酯1％，余量为水。
56.缓释膜溶液由以下步骤得到：将海藻酸钠和水混合，在50℃条件下水浴溶解，接着加入明胶，升温至85℃使其溶解，在此条件下加入聚乙烯醇搅拌溶解，最后加入甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯和二羟丙基paba乙酯，混合均匀即得到所述缓释膜溶液。
57.甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯的cas号为1449390-12-8，二羟丙基paba乙酯的cas号为58882-17-0，所述聚乙烯醇的聚合度为1799，醇解度为98-98％，平均分子量为44.05。
58.聚乙烯醇购自上海恒斐生物科技有限公司，明胶为工业明胶，购自商水县富源明胶有限公司。
59.增稠剂为瓜尔胶和聚丙烯酰胺的混合物，二者的重量比为0.5:1。
60.瓜尔胶购自任丘市江海化工有限公司，聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，购自河南洋林环保科技有限公司，型号为defs，分子量为2000。
61.表面活性剂包括两性表面活性剂和阴离子表面活性剂，且二者的重量比为1:1.25，其中两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
62.絮凝剂为硫酸铝和聚合氯化铝的组合，且二者的重量比为0.75:1。
63.金属氧化物为纳米二氧化硅，平均粒径为20nm，纳米二氧化硅购自雨木(宁波)新材料有限公司，型号为ym-sio2-20。
64.分散剂为甲基戊醇。
65.该缓释型污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：将表面活性剂与絮凝剂在55℃的条件下混合，在搅拌条件下依次加入金属氧化物、分散剂和增稠剂，降至30℃以下加入缓释微球继续搅拌得到半胶状物，对所述半胶状物进行干燥、粉碎即得到所述缓释型污水处理剂。
66.实施例2
67.一种缓释型污水处理剂，按照重量份计，包括以下原料：缓释微球40份、增稠剂4份、表面活性剂8份、絮凝剂20份、金属氧化物5份、分散剂3份。
68.所述缓释微球的制备包括以下步骤：
69.(1)将二胺单体和接枝单体溶解在n,n-二甲基甲酰胺中得到a相，将非离子表面活性剂分散在液体石蜡中得到b相，在搅拌下将a相与b相混合，形成非水乳液体系，加入二酐单体反应4-6h得到聚合物，然后加入乙酸酐和吡啶的混合物进行化学亚胺化得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、烘干，之后进行热亚胺化，得到改性聚酰亚胺聚合物，对改性聚酰亚胺聚合物温度为190℃、1h的热处理得到改性聚酰亚胺多孔载体；
70.(2)将步骤(1)制得的所述改性聚酰亚胺多孔载体加入菌种溶液中浸渍2-3h，取出、干燥，得到负载菌种的微球；
71.(3)将步骤(2)得到的负载菌种的微球加入到缓释膜溶液中混合均匀、干燥后即得到缓释微球。
72.二胺单体和二酐单体的摩尔比为1：1.07，二胺单体为4，4
’‑
二氨基二苯醚，所述二酐单体为均苯四甲酸二酐，接枝单体的加入量为二酐单体的30wt％，非离子表面活性剂包括司班85和吐温80，且二者的重量比为1.8：1，乙酸酐和吡啶的混合物的加入量为n,n-二甲基甲酰胺体积的12％，乙酸酐和吡啶的混合物中乙酸酐和吡啶的体积比为2:1。
73.接枝单体由以下步骤得到：将聚乙二醇与3，5-二氨基苯甲酸、催化剂以及共沸剂加入到反应器内，在保护气氛下进行反应，得到粗产物后进行萃取和减压蒸馏，即得到接枝单体。
74.聚乙二醇和3，5-二氨基苯甲酸的摩尔比为1:1.32，聚乙二醇的平均分子量为600，催化剂为对甲苯磺酸，催化剂的用量为聚乙二醇为4.8wt％，共沸剂为甲苯，共沸剂的加入量为聚乙二醇的125wt。
75.本发明对所述聚乙二醇的来源不做特殊限限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述聚乙二醇购自上海东荟化工科技有限公司。
76.菌种溶液包括硝化细菌、反硝化细菌、枯草芽孢杆菌的混合，三者的活菌量比为1：1：1.25，硝化细菌为硝化杆菌，反硝化细菌为门多萨假单胞菌，所述菌种溶液的活菌量为10
10
cfu/g。
77.按照质量百分比计，缓释膜溶液包括：海藻酸钠8％、明胶8％、聚乙烯醇5％、甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯1.1％、二羟丙基paba乙酯1％，余量为水。
78.缓释膜溶液由以下步骤得到：将海藻酸钠和水混合，在50℃条件下水浴溶解，接着加入明胶，升温至85℃使其溶解，在此条件下加入聚乙烯醇搅拌溶解，最后加入甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯和二羟丙基paba乙酯，混合均匀即得到所述缓释膜溶液。
79.甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯的cas号为1449390-12-8，二羟丙基paba乙酯的cas号为58882-17-0，所述聚乙烯醇的聚合度为1799，醇解度为98-98％，平均分子量为44.05。
80.聚乙烯醇购自上海恒斐生物科技有限公司，明胶为工业明胶，购自商水县富源明胶有限公司。
81.增稠剂为瓜尔胶和聚丙烯酰胺的混合物，二者的重量比为0.3:1。
82.瓜尔胶购自任丘市江海化工有限公司，聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，购自河南洋林环保科技有限公司，型号为defs，分子量为2000。
83.表面活性剂包括两性表面活性剂和阴离子表面活性剂，且二者的重量比为1:1，其中两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
84.絮凝剂为硫酸铝和聚合氯化铝的组合，且二者的重量比为0.5:1。
85.金属氧化物为纳米二氧化硅，平均粒径为20nm，纳米二氧化硅购自雨木(宁波)新材料有限公司，型号为ym-sio2-20。
86.分散剂为甲基戊醇。
87.该缓释型污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：将表面活性剂与絮凝剂在55℃的条件下混合，在搅拌条件下依次加入金属氧化物、分散剂和增稠剂，降至30℃以下加入缓释微球继续搅拌得到半胶状物，对所述半胶状物进行干燥、粉碎即得到所述缓释型污水处
理剂。
88.实施例3
89.一种缓释型污水处理剂，按照重量份计，包括以下原料：缓释微球50份、增稠剂6份、表面活性剂10份、絮凝剂30份、金属氧化物10份、分散剂5份。
90.所述缓释微球的制备包括以下步骤：
91.(1)将二胺单体和接枝单体溶解在n,n-二甲基甲酰胺中得到a相，将非离子表面活性剂分散在液体石蜡中得到b相，在搅拌下将a相与b相混合，形成非水乳液体系，加入二酐单体反应4-6h得到聚合物，然后加入乙酸酐和吡啶的混合物进行化学亚胺化得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、烘干，之后进行热亚胺化，得到改性聚酰亚胺聚合物，对改性聚酰亚胺聚合物温度为190℃、1h的热处理得到改性聚酰亚胺多孔载体；
92.(2)将步骤(1)制得的所述改性聚酰亚胺多孔载体加入菌种溶液中浸渍2-3h，取出、干燥，得到负载菌种的微球；
93.(3)将步骤(2)得到的负载菌种的微球加入到缓释膜溶液中混合均匀、干燥后即得到缓释微球。
94.二胺单体和二酐单体的摩尔比为1：1.07，二胺单体为4，4
’‑
二氨基二苯醚，所述二酐单体为均苯四甲酸二酐，接枝单体的加入量为二酐单体的30wt％，非离子表面活性剂包括司班85和吐温80，且二者的重量比为1.8：1，乙酸酐和吡啶的混合物的加入量为n,n-二甲基甲酰胺体积的12％，乙酸酐和吡啶的混合物中乙酸酐和吡啶的体积比为2:1。
95.接枝单体由以下步骤得到：将聚乙二醇与3，5-二氨基苯甲酸、催化剂以及共沸剂加入到反应器内，在保护气氛下进行反应，得到粗产物后进行萃取和减压蒸馏，即得到接枝单体。
96.聚乙二醇和3，5-二氨基苯甲酸的摩尔比为1:1.32，聚乙二醇的平均分子量为600，催化剂为对甲苯磺酸，催化剂的用量为聚乙二醇为4.8wt％，共沸剂为甲苯，共沸剂的加入量为聚乙二醇的125wt。
97.本发明对所述聚乙二醇的来源不做特殊限限制，可通过市售购买得到，包括但不限于所述聚乙二醇购自上海东荟化工科技有限公司。
98.菌种溶液包括硝化细菌、反硝化细菌、枯草芽孢杆菌的混合，三者的活菌量比为1：1：1.25，硝化细菌为硝化杆菌，反硝化细菌为门多萨假单胞菌，所述菌种溶液的活菌量为10
10
cfu/g。
99.按照质量百分比计，缓释膜溶液包括：海藻酸钠8％、明胶8％、聚乙烯醇5％、甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯1.1％、二羟丙基paba乙酯1％，余量为水。
100.缓释膜溶液由以下步骤得到：将海藻酸钠和水混合，在50℃条件下水浴溶解，接着加入明胶，升温至85℃使其溶解，在此条件下加入聚乙烯醇搅拌溶解，最后加入甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯和二羟丙基paba乙酯，混合均匀即得到所述缓释膜溶液。
101.甲基-五聚乙二醇-丙烯酸琥珀酰亚胺酯的cas号为1449390-12-8，二羟丙基paba乙酯的cas号为58882-17-0，所述聚乙烯醇的聚合度为1799，醇解度为98-98％，平均分子量为44.05。
102.聚乙烯醇购自上海恒斐生物科技有限公司，明胶为工业明胶，购自商水县富源明胶有限公司。
103.增稠剂为瓜尔胶和聚丙烯酰胺的混合物，二者的重量比为0.3:1。
104.瓜尔胶购自任丘市江海化工有限公司，聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺，购自河南洋林环保科技有限公司，型号为defs，分子量为2000。
105.表面活性剂包括两性表面活性剂和阴离子表面活性剂，且二者的重量比为1:1，其中两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。
106.絮凝剂为硫酸铝和聚合氯化铝的组合，且二者的重量比为0.5:1。
107.金属氧化物为纳米二氧化硅，平均粒径为20nm，纳米二氧化硅购自雨木(宁波)新材料有限公司，型号为ym-sio2-20。
108.分散剂为甲基戊醇。
109.该缓释型污水处理剂的制备方法，包括以下步骤：将表面活性剂与絮凝剂在55℃的条件下混合，在搅拌条件下依次加入金属氧化物、分散剂和增稠剂，降至30℃以下加入缓释微球继续搅拌得到半胶状物，对所述半胶状物进行干燥、粉碎即得到所述缓释型污水处理剂。
110.实施例4
111.本实施例提供了一种缓释型污水处理剂及其制备方法，具体实施方式同实施例1，区别在于增稠剂中不包括瓜尔胶。
112.实施例5
113.本实施例提供了一种缓释型污水处理剂及其制备方法，具体实施方式同实施例1，区别在于增稠剂中不包括阴离子聚丙烯酰胺。
114.实施例6
115.本实施例提供了一种缓释型污水处理剂及其制备方法，具体实施方式同实施例1，区别在于表面活性剂中不包括十二烷基硫酸钠。
116.性能评价
117.1.污水净化效果
118.某一工厂的废水，氨氮初始浓度为300mg/l，cod初始浓度为1000mg/l，重金属离子浓度分别为：cu
2+
30mg/l，cr
6+
85mg/l，zn
2+
40mg/l，ni
2+
20mg/l，调节废水ph至中性后，取6份等量的废水，分别加入实施例1-6的水处理剂，加入量为20g/l。
119.在24h和3天后取样测量氨氮浓度和cod浓度，并用原子吸收分光光度计分别测定24h后各重金属离子的浓度，计算离子吸附率，其中离子吸附率计算公式为：离子吸附率(％)＝(该离子初始浓度-经过处理后的离子浓度)/该离子初始浓度
×
100％。
120.测试结果见表1。
121.表1
[0122][0123]
由表1中数据可知，实施例1-3的水处理剂对于降低氨氮和cod浓度以及重金属离子吸附效果优异，并且根据数据可知随着处理时间的延长，氨氮浓度和cod浓度降低的更加明显，证明该水处理剂具有较好的缓释性能；实施例4和实施例5由于改变了增稠剂的成分，导致对氨氮和cod的去除效果稍差，对各种重金属离子的吸附效果明显具有不同程度地变差；实施例6由于改变了表面活性剂的成分，导致对氨氮和cod的去除效果稍差，对各种重金属离子的吸附效果也明显变差。
[0124]
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种缓释型污水处理剂，其特征在于，按照重量份计，包括以下原料：缓释微球40-50份、增稠剂4-6份、表面活性剂8-10份、絮凝剂20-30份、金属氧化物5-10份、分散剂3-5份。2.根据权利要求1所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述缓释微球的制备包括以下步骤：(1)将二胺单体和接枝单体溶解在n,n-二甲基甲酰胺中得到a相，将非离子表面活性剂分散在液体石蜡中得到b相，在搅拌下将a相与b相混合，形成非水乳液体系，加入二酐单体反应4-6h得到聚合物，然后加入乙酸酐和吡啶的混合物进行化学亚胺化得到沉淀物，对沉淀物进行洗涤、烘干，之后进行热亚胺化，得到改性聚酰亚胺聚合物，对改性聚酰亚胺聚合物进行热处理得到改性聚酰亚胺多孔载体；(2)将步骤(1)制得的所述改性聚酰亚胺多孔载体加入菌种溶液中浸渍2-3h，取出、干燥，得到负载菌种的微球；(3)将步骤(2)得到的负载菌种的微球加入到缓释膜溶液中混合均匀、干燥后即得到缓释微球。3.根据权利要求1所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述增稠剂包括黄原胶、瓜尔胶、明胶、聚丙烯酰胺中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺为阴离子聚丙烯酰胺。5.根据权利要求1所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述表面活性剂包括两性表面活性剂和阴离子表面活性剂，且二者的重量比为1:(1-1.5)。6.根据权利要求5所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述两性表面活性剂为椰油酰胺丙基甜菜碱，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠。7.根据权利要求1所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述絮凝剂包括硫酸铝、氯化铝以及聚合氯化铝中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述金属氧化物包括二氧化硅、二氧化钛、氧化锌、二氧化锑中的至少一种。9.根据权利要求1所述的一种缓释型污水处理剂，其特征在于，所述分散剂为甲基戊醇或脂肪醇聚氧乙烯醚。10.一种根据权利要求1-9任一项所述的缓释型污水处理剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将表面活性剂与絮凝剂在50-60℃的条件下混合，在搅拌条件下依次加入金属氧化物、分散剂和增稠剂，降至30℃以下加入缓释微球继续搅拌得到半胶状物，对所述半胶状物进行干燥、粉碎即得到所述缓释型污水处理剂。

技术总结
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种缓释型污水处理剂及其制备方法，按照重量份计，该污水处理剂包括以下原料：缓释微球40-50份、增稠剂4-6份、表面活性剂8-10份、絮凝剂20-30份、金属氧化物5-10份、分散剂3-5份。该污水处理剂不但可以对污水中高氨氮、COD、重金属离子以及一些小分子有害物质产生协同处理，具有优异的净化污水作用，而且具有很好的缓释功能，达到长效利用的效果。达到长效利用的效果。


技术研发人员：柴建中 柴伟贺 左浩
受保护的技术使用者：杭州洁神环境科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/10/11