本發明涉及污水處理技術領域，具體是一種城鄉污染河流治理用污水處理劑及其制備方法。
背景技術：
當前，國內水環境存在的問題主要有三個方面，其中之一就是水質污染。地表水流經城市的河段有機污染較重，城市居民日常生活排放的污水和很多工業廢水都含有大量的有機污染物，有的工業廢水還含有有毒有害的人工合成有機污染物質等，使國內大多數城市河流都存在嚴重的有機污染，導致城市水源水質下降和處理成本增加，對正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重的負面影響，嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民群眾的身體健康。
物理法治理河流污染水體主要是指通過截污清淤、環境調水和曝氣充氧等技術進行治理。物理法一般只能適用于控制點源污染為主的河流，對大面積污染的河流難以控制，而且這種方法工程巨大，造價較高，還可能破壞水生生態系統。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種操作方便、效果好的城鄉污染河流治理用污水處理劑及其制備方法。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土14-18份、高嶺土5-7份、小麥桿10-14份；其中，高嶺土與小麥桿的用量比為1：2。
作為本發明進一步的方案：按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土15-17份、高嶺土5.5-6.5份、小麥桿11-13份。
作為本發明進一步的方案：按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土16份、高嶺土6份、小麥桿12份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至180-250目后，與其質量的1.6-1.8倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質量之和的0.1-0.12倍量的質量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于98-102℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1-2℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3-4℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以5-6℃/min的速度升溫至980-1000℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.2-1.4wt.％、氟鋯酸銨0.5-0.65wt.％、醋酸鈉5-7wt.％、檸檬酸三甲酯6-9wt.％的混合水溶液中，以功率為180-200W、頻率為27-28kHz的超聲波處理8-12min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將高嶺土、小麥桿分別粉碎至120-150目，混合，加入其質量之和的3-4倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為320-330W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑。
作為本發明進一步的方案：所述的步驟(1)中，聚丙烯球的用量為鋁礬土質量的1.7倍，聚乙烯醇水溶液的用量為鋁礬土及聚丙烯球質量之和的0.11倍。
作為本發明進一步的方案：所述的步驟(2)中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min。
作為本發明進一步的方案：所述的步驟(3)中，混合水溶液中含有納米二氧化鈦1.3wt.％、氟鋯酸銨0.56wt.％、醋酸鈉6wt.％、檸檬酸三甲酯8wt.％。
作為本發明進一步的方案：所述的步驟(3)中，以功率為190W、頻率為28kHz的超聲波處理10min。
作為本發明進一步的方案：所述的步驟(5)中，以功率為325W的微波處理至干燥。
所述的污水處理劑在制備城鄉污染河流治理用污水處理藥劑方面的應用。
與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明以鋁礬土為主體材料，通過聚丙烯球和聚乙烯醇對鋁礬土進行制粒、造孔使其成為多孔材料，然后以含有納米二氧化鈦、氟鋯酸銨、醋酸鈉、檸檬酸三甲酯的混合水溶液對多孔材料進行活化，最后以質量比為1：2的高嶺土和小麥桿進行包覆，得到一種污水處理劑。只需要將該污水處理劑拋灑到城鄉河流水體中，就能顯著改善城鄉污染河流水體的水質。本發明污水處理劑對城鄉污染河流水體中的CODMn、氨氮和總氮含量具有顯著的去除效果。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
實施例1
本發明實施例中，一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土14份、高嶺土7份、小麥桿14份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至180目后，與其質量的1.6倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質量之和的0.1倍量的質量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于98℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以5℃/min的速度升溫至980℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.2wt.％、氟鋯酸銨0.5wt.％、醋酸鈉5wt.％、檸檬酸三甲酯6wt.％的混合水溶液中，以功率為180W、頻率為27kHz的超聲波處理12min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將高嶺土、小麥桿分別粉碎至120目，混合，加入其質量之和的3倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為320W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑。
實施例2
本發明實施例中，一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土18份、高嶺土5份、小麥桿10份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質量的1.8倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質量之和的0.12倍量的質量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于102℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以2℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以4℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以6℃/min的速度升溫至1000℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.4wt.％、氟鋯酸銨0.65wt.％、醋酸鈉7wt.％、檸檬酸三甲酯9wt.％的混合水溶液中，以功率為200W、頻率為28kHz的超聲波處理8min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將高嶺土、小麥桿分別粉碎至150目，混合，加入其質量之和的3-4倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為330W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑。
實施例3
本發明實施例中，一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土15份、高嶺土6.5份、小麥桿13份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質量的1.7倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質量之和的0.11倍量的質量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于100℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將多孔材料浸泡在含有納米二氧化鈦1.3wt.％、氟鋯酸銨0.56wt.％、醋酸鈉6wt.％、檸檬酸三甲酯8wt.％的混合水溶液中，以功率為190W、頻率為28kHz的超聲波處理10min，過濾，用清水沖洗兩三遍，得到活化多孔材料；
(4)將高嶺土、小麥桿分別粉碎至150目，混合，加入其質量之和的3.5倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(5)將活化多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為325W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑。
實施例4
本發明實施例中，一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土17份、高嶺土5.5份、小麥桿11份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，與實施例3相同。
實施例5
本發明實施例中，一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土16份、高嶺土6份、小麥桿12份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，與實施例3相同。
對比例1
在實施例5的基礎上，以高嶺土取代小麥桿，其余與實施例5完全相同。
對比例2
在實施例5的基礎上，以小麥桿取代高嶺土，其余與實施例5完全相同。
對比例3
一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，按照質量份數計，由以下原料組成：鋁礬土16份、高嶺土6份、小麥桿12份。
所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質量的1.7倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質量之和的0.11倍量的質量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于100℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料；
(3)將高嶺土、小麥桿分別粉碎至150目，混合，加入其質量之和的3.5倍量的水混合攪拌均勻，得到混合漿體；
(4)將多孔材料浸泡在混合漿體中，以功率為325W的微波處理至干燥，得到所述的城鄉污染河流治理用污水處理劑。
對比例4
一種城鄉污染河流治理用污水處理劑，為鋁礬土；其制備方法，包括以下步驟：
(1)將鋁礬土粉碎至250目后，與其質量的1.7倍量的粒徑為0.1-0.5mm的聚丙烯球混合，加入其質量之和的0.11倍量的質量濃度為3％的聚乙烯醇水溶液，制成粒徑為3-4mm的顆粒；
(2)將所得顆粒置于100℃溫度下干燥4h后，放入電阻爐中，先以1℃/min的速度升溫至550℃并保溫2h，接著以3.5℃/min的速度升溫至900℃，然后繼續以5.5℃/min的速度升溫至995℃并保溫30min，隨爐冷卻得到多孔材料。
以江蘇省蘇州市城鄉結合部某一半封閉河流為對象，采用國際規定的相關方法測得水體的CODMn、氨氮、總氮含量分別為17.6mg/L、8.7mg/L、12.4mg/L，接著按照1g污水處理劑/m3水的用量，分別將實施例1-5以及對比例1-4制得的污水處理劑均勻拋灑在半封閉河流的對應一段(各污水處理劑處理的河流段之間相互不影響)，3天后重新測定水體的CODMn、氨氮、總氮含量，然后再次拋灑相同份量的污水處理劑，4天后(即第一次拋灑后7天)重新測定水體的CODMn、氨氮、總氮含量，所測得的水質參數如表1所示。
表1各例處理的河流的水質參數變化情況(mg/L)
由表1可以看出：拋灑了實施例1-5的污水處理劑的河流中的CODMn、氨氮、總氮含量變化比較平穩，第一次拋灑3天后均有一定程度的下降，第二次拋灑4天后下降非常顯著，說明拋灑的污水處理劑對河流水體中的CODMn和氨氮具有顯著的去除效果，且對水體總氮含量的去除有著顯著的效果；對比實施例5和對比例1-2，本發明中采用質量比為1：2的高嶺土和小麥桿的組合處理城鄉污染河流污水的效果明顯優于采用單一的高嶺土或者單一的小麥桿；對比實施例5和對比例3，本發明中采用經過混合水溶液活化的鋁礬土處理城鄉污染河流污水的效果明顯優于未經過混合水溶液活化的鋁礬土；對比實施例5和對比例4，本發明采用經過混合水溶液活化的鋁礬土以及質量比為1：2的高嶺土和小麥桿的組合處理城鄉污染河流污水的效果顯著優于僅采用未經過混合水溶液活化的鋁礬土這一種物質的處理效果，從而說明本發明中的鋁礬土的處理工藝、質量比為1：2的高嶺土和小麥桿的組分對于污水處理劑的最終效果起著關鍵性作用，本發明是在鋁礬土的處理工藝、固定配比的高嶺土和小麥桿的共同作用下才具有的顯著改善城鄉污染河流水體的水質的效果。
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。