[發明專利]一種污水處理劑及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 201310218639.2
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN103274484A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 章方軍
• 申請（專利權）人: 章方軍
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F1/28;C02F1/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種污水處理劑，特別地涉及一種包含改性納米Fe₃O₄顆粒、助劑、添加劑的污水處理劑，還涉及所述處理劑在含重金屬離子、酚類污染物或含砷廢水處理中的應用，屬于環境保護與治理領域。?

背景技術

隨著我國人民生活水平的日益提高，以及城市化進程的迅猛加快，各種廢水如工業廢水和生活污水產生量的增長速度驚人，數量巨大。據不完全統計，我國每年產生的高重金屬含量工業廢水便達數億噸，這些工業廢水中的有機物污染物和重金屬，如酚類、染料、鎘、鉻、汞等常含有劇毒，因此，使得所處區域的水體環境嚴重污染，對局部環境造成了破壞與威脅。?

生活污水雖然重金屬含量小，但當其排放到河流、湖泊中時，常會使得藻類滋生、水體富營養化、發臭，并嚴重污染了水源，這都嚴重威脅著城市居民的生活質量和健康，限制了城市自身的綠色發展。?

由于水資源安全是人類所面臨的最富挑戰性的課題之一，人們對此進行了大量研究，并研發出了多種水處理方法，傳統的水處理方法包括生物化學法，如酶法、化學氧化法、沉淀法、吸附過濾法等，其中已證實生物化學法和吸附過濾法是行之有效的水處理方法。?

一般來說，用于吸附除去水中污染物的理想材料應具有以下優點：1)?價格低廉；2)?較高的機械強度；3)?對污染物具有較高的吸附容量和快速吸附能力。?

經過研究，最近數年來，人們發現納米材料可以滿足上述需求。?

CN01110733.2公開了使用納米材料炭黑誘發微生物降解廢水中不能被降解或難降解的有機污染物的方法。?

除納米炭黑材料外，磁性納米顆粒特別是磁性納米金屬氧化物材料特別地引起了人們的廣泛關注。?

CN200810103222.0公開了使用磁性納米材料氧化物來清除污水中苯酚的水處理方法。但缺點在于裸露的納米材料的耐酸堿性能較差，容易聚集，從而難以形成穩定的分散體系。?

而經過研究發現，多種生物酶能夠螯合重金屬且具有良好的催化性能，能夠促進有機物的氧化或還原。例如漆酶可以催化空氣中的氧氣，直接氧化分解氯酚、硫酚、雙酚A、芳香胺等多種有機污染物或有害物質，由于其具有相當廣泛的底物專一性和較好的穩定性，漆酶在造紙工業、廢水處理、生物漂白、芳香胺化合物轉化、生物傳感器等領域具有重要的使用價值和研究價值。?

雖然生物酶通常具有無害、穩定、高效的優點，但其對pH、溫度、溶劑等要求較高，且不易儲存，這極大地限制了其在廢水處理中的廣泛應用。?

基于上述理由，研發新型的高效污水處理劑，是目前水處理領域的研究重點與難點，也是本發明得以實現的出發點和動力所在。?

發明內容

有鑒于此，針對現有技術中普遍存在的缺陷以及考慮到納米材料在水處理領域中的顯著優勢，本發明人進行了大量的深入研究，在付出創造性勞動后，從而完成了本發明。?

具體而言，本發明涉及一種污水處理劑、其制備方法和用途。?

第一方面，本發明提供了一種污水處理劑，所述處理劑具有吸附量大、吸附迅速、無二次污染、重復使用等諸多優點。?

具體而言，本發明所述污水處理劑包含以下組分：?

(1)?被SiO₂或TiO₂包覆的納米Fe₃O₄顆粒，其表面固定有生物酶，所述生物酶選自過氧化氫酶、蛋白酶、植酸酶或漆酶中的任意一種或多種；

(2)?助劑，其為金屬納米顆粒，選自納米銅顆粒、納米銀顆粒或納米鉑顆粒中的任意一種或多種

(3)?添加劑，其由碳酸鈣和碳酸鎂組成；

上述一種組分的質量比為80-100:3-10:2-5。

在本發明的所述污水處理劑中，所述“被SiO₂或TiO₂包覆的納米Fe₃O₄顆粒”(以下簡稱為“包覆納米Fe₃O₄顆粒”)中作為基核的納米Fe₃O₄顆粒(以下簡稱為“基核納米Fe₃O₄顆粒”)本身粒度為納米級，通常為5-50?nm，該范圍包括了其中的任何具體點值，如5?nm、10?nm、15?nm、20?nm、25?nm、30?nm、35?nm、40?nm、45?nm或50nm。?

在本發明的所述污水處理劑中，所述生物酶優選為漆酶。?