[發明專利]一種用于人工濕地的多孔復合基質及其制備方法

有效

• 申請號: 202011573283.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112573939B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 周明;王彥堂;劉暢
• 申請（專利權）人: 河南永澤環境科技有限公司
• 主分類號: C04B38/08
• 分類號: C04B38/08;C04B33/132;C04B33/13
• 代理公司: 鄭州裕晟知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41142
• 代理人: 王瑞

本發明涉及一種用于人工濕地的多孔復合基質，所述多孔復合基質為主要由以下質量百分含量的原料制備而成的基質顆粒：錳硅合金渣25?30％、沸石10?15％、蜂巢石10?15％、高鈣粉煤灰15?20％、粘結劑10?15％、造孔劑10％?15％；前述用于人工濕地的多孔復合基質的方法：S1、將熔融狀態的錳硅合金渣分別經過水淬處理和恒溫冷卻處理制成錳硅合金渣顆粒及錳硅合金渣粉末；S2、錳硅合金渣顆粒與錳硅合金渣粉末、沸石、蜂巢石、高鈣粉煤灰、粘結劑、造孔劑放入攪拌設備中進行攪拌均勻后加入水繼續攪拌；S3、混合砂漿注入到模具中，干燥、脫模后形成初胚；S4、將步驟S3制得的初胚經燒結、冷卻后得到最終的多孔復合基質；本發明具有孔隙率高、質量輕、過濾效果好、不易堵塞的優點。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種用于人工濕地的多孔復合基質及其制備方法。

背景技術

人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收及各類動物的作用。

在構件人工濕地時，需要在處理池內按著過濾要求分層鋪設過濾層，其中多孔復合基質，在對水體進行過濾的同時還需要具有良好的承重能力，而目前的人工制造的多孔基質孔隙率第，對污水過濾層效果不好，并且在使用的過程中容易堵塞。另一方面，我國礦產豐富，在進行礦物加工過程中產生大量的廢渣，尤其是錳硅合金渣是生產錳硅合金產生的必然產物，對錳硅合金渣的傳統處理方式是直接丟棄，久而久之對生態環境產生嚴重的破壞，為了解決錳硅合金廢渣的利用問題，目前越來越關注錳硅合金渣的回收利用。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種孔隙率高、質量輕、過濾效果好、不易堵塞的用于人工濕地的多孔復合基質及其制備方法。

本發明的技術方案根據下：

一種用于人工濕地的多孔復合基質，所述多孔復合基質為主要由以下質量百分含量的原料制備而成的基質顆粒：錳硅合金渣25-30％、沸石10-15％、蜂巢石10-15％、高鈣粉煤灰15-20％、粘結劑10-15％、造孔劑10％-15％。

優選的，所述粘結劑為精細聚苯乙烯。

優選的，所述造孔劑為秸稈粉末。

一種制備用于人工濕地的多孔復合基質的方法，包括以下工藝步驟：

S1、錳硅合金渣的處理，將熔融狀態的錳硅合金渣分別經過水淬處理和恒溫冷卻處理、再分別經過破碎處理分別得到錳硅合金渣顆粒及錳硅合金渣粉末，將制得的錳硅合金渣顆粒與錳硅合金渣粉末按5∶2的質量比配好備用；

S2、將步驟S1制備好的錳硅合金渣顆粒與錳硅合金渣粉末、沸石、蜂巢石、高鈣粉煤灰、粘結劑、造孔劑放入攪拌設備中進行攪拌均勻后加入水繼續攪拌至漿料均勻的混合砂漿；

S3、將步驟S2制得的混合砂漿注入到模具中，在110-135℃下干燥45-60min，脫模后形成初胚；

S4、將步驟S3制得的初胚經燒結、冷卻后得到最終的多孔復合基質。

進一步，所述步驟S1中錳硅合金渣顆粒的具體工藝過程如下：

S11、將熔融狀態的錳硅合金渣在輸送過程中采用逆向水沖洗的方式進行水淬處理，然后在100-110℃的溫度下烘干得到水淬錳硅合金渣；

S12、將步驟S11制得的水淬錳硅合金渣破碎后經過二級過濾，收集二級過濾時的篩上顆粒，即得錳硅合金渣顆粒。

進一步，所述錳硅合金渣顆粒的粒徑直徑為5-15mm。