專利名稱：一種微污染河流修復滲透反應墻填料的制作方法
技術領域：
本發明涉及河流修復滲透反應墻填料，具體是一種微污染河流修復滲透反應墻填料。
背景技術：
隨著城市工業與居民生活污水排放量的增加，城市河道水質普遍惡化，河流污染已經成為不容忽視的環境問題，不僅威脅周邊居民飲用水安全和增加企業用水成本，甚至可導致慢性或急性中毒。因此，對河流污染的治理日益引起人們的廣泛關注。目前，可滲透反應墻填料一般采用零價鐵碎屑，其成本較高，不適于廣泛推廣；也有采用金紅石、木屑、活性炭、輪胎碎片、泥煤、稻草、鋸末、樹葉、黑麥籽、高錳酸鉀晶粒以及泥炭和砂的混合物作為墻體填料，對地下水中重金屬、砷及TCE、PCE和TCA等有機物等去除效果較好；但對于微污染河流這種成分復雜的地表水的修復治理，尤其是對COD、氨氮的去除，并沒有有效的辦法，且容易產生NH4+,帶來二次污染。
發明內容
本發明的目的是提供一種微污染河流修復滲透反應墻填料，該填料制備工藝簡單，吸附性能良好，成本低廉，能有效去除COD、氨氮等污染物。本發明選用具有較大比表面積，且含碳、含硅量較高，吸附性能良好的鋼渣為主料，添加改性粉煤灰、鐵屑和活性木屑，制成。本發明提供的一種微污染河流修復滲透反應墻填料，原料組分按重量份數計粒徑3 5mm改性鋼渣50 60改性粉煤灰20 30粒徑1 2mm鐵屑10 15活性木屑30 40所述的改性鋼渣通過如下方法制得用清水循環淋洗鋼渣8 10天，至淋洗出水 PH值與進水相同。所述的改性粉煤灰通過如下方法制得將粉煤灰與NaOH按質量比5 5 7均勻混合；在750 90(TC煅燒40 60min，冷卻后粉磨過50 70目篩；加入5 7倍水，加熱，攪拌，至溫度上升到70 80°C后停止攪拌，恒溫凝膠2 3h ；再升溫至80 10(TC后恒溫晶化3 釙；抽濾，在110°C下烘干，冷卻后研磨過40 60目篩即可；所述的活性木屑通過如下方法制得選取粒徑3 5mm木屑，置于原水中，室溫下浸泡20-40天，有肉眼可見的好養絲狀微生物菌團產生即可。微污染河流修復滲透反應墻填料的制備將改性鋼渣、改性粉煤灰、鐵屑和活性木屑按照上述比例混合均勻即可。本發明提供的微污染河流修復滲透反應墻填料，還可作為潛流濕地的基質。與現有技術相比，本發明原材料均為固體廢棄物，方便易得，成本低廉，變廢為寶、以廢治廢；以鋼渣為主體材料，其具有較大比表面積，且含碳、含硅量較高，吸附性能良好， 能有效去除COD和氨氮等污染物質，修復微污染河流。本發明填料可將滲透反應墻技術和潛流濕地系統有效結合起來，既是滲透反應墻墻體填料又可作為潛流濕地的基質，支撐濕地植物，并促進其生長，通過潛流濕地系統利用本土、高效富集植物有效凈化微污染水體。
圖1本發明填料對原水進行處理的實驗裝置示意圖
具體實施例方式實施例中，實驗原水取自山西汾河二壩，渾濁、有輕微的刺鼻味道，含有懸浮物質， COD 含量為 148. 7mg/L, NH4-N 含量為 61. 94mg/L。實施例1(1)改性鋼渣制備選取粒徑3 5mm鋼渣用清水循環淋洗8天，至淋洗出水pH值與進水相同。(2)改性粉煤灰的制備取粉煤灰IOOg與120gNa0H混合均勻在800°C下煅燒lh，， 待冷卻后粉磨過篩(60目)并取其143g與715g蒸餾水在四口燒瓶中混合攪拌至恒溫水浴鍋溫度上升到70°C后停止攪拌，恒溫凝膠池后升溫至100°C后再恒溫晶化4h，將混合物抽濾并在110°C下烘干，冷卻后研磨過篩GO目)即得。(3)活性木屑的制備選取粒徑3 5mm的白松木木屑，將其浸泡于原水中30天， 有肉眼可見的好養絲狀微生物菌團。(4)取改性鋼渣(粒徑3 5mm) 55g，改性粉煤灰25g，鐵屑(粒徑1 2mm) 12g， 活性木屑35g，混合均勻。實施例2(1)改性鋼渣制備選取粒徑3 5mm鋼渣用清水循環淋洗10天，至淋洗出水pH 值與進水相同。(2)改性粉煤灰的制備取原灰IOOg與130gNa0H混合均勻在850°C下煅燒lh，， 待冷卻后粉磨過篩(60目)并取其120g與720g蒸餾水在四口燒瓶中混合攪拌至恒溫水浴鍋溫度上升到80°C后停止攪拌，恒溫凝膠池后升溫至90°C后再恒溫晶化4h，將混合物抽濾并在110°C下烘干，冷卻后研磨過篩(50目)即得。(3)活性木屑的制備選取粒徑3 5mm的白松木木屑，將其浸泡于原水中40天， 有肉眼可見的好養絲狀微生物菌團。(4)取改性鋼渣(粒徑3 5mm) 60g,改性粉煤灰30g，鐵屑(粒徑1 2mm) 15g， 活性木屑40g，混合均勻。實施例3(1)取實施例1和實施例2中制得的填料各50g分別對原水進行處理。將填料裝入柱子中，柱長60cm，直徑8cm ；柱子底端和頂端鋪設2cm厚的石英砂。原水從柱子上方通入，下方流出。實驗裝置如圖1。實施例1制得的填料對COD和氨氮的去除率達80. 1%、 97. 6%，實施例2制得的填料對COD和氨氮的去除率達83%、93. 5%。(2)對實施例1中制得的填料進行安全測試。測試結果如表1
表1填料中各組分浸水COD及NH4-N溶出量(單位mg/50g)
權利要求
1. 一種微污染河流修復滲透反應墻填料，其特征在于，原料組分按重量份數計 粒徑3 5mm 50 60改性鋼渣改性粉煤灰 20 30 粒徑1 2mm鐵屑 10 15活性木屑 30 40所述的改性鋼渣通過如下方法制得用清水循環淋洗鋼渣8 10天，至淋洗出水PH值與進水相同。所述的改性粉煤灰通過如下方法制得將粉煤灰與NaOH按質量比5 5 7均勻混合；在750 900°C煅燒40 60min，冷卻后粉磨過50 70目篩；加入5 7倍水，加熱， 攪拌，至溫度上升到70 80°C后停止攪拌，恒溫凝膠2 汕；再升溫至80 100°C后恒溫晶化3 5h ；抽濾，在110°C下烘干，冷卻后研磨過40 60目篩即可；所述的活性木屑通過如下方法制得選取粒徑3 5mm木屑，置于原水中，室溫下浸泡 20-40 天。
2.如權利要求1所述的微污染河流修復滲透反應墻填料，用作潛流濕地的基質。
全文摘要
本發明提供了一種微污染河流修復滲透反應墻填料，是以改性鋼渣為主要填料，加入改性粉煤灰和鐵屑，在800～950℃下焙燒；所得物料中再加入陶粒、活性木屑混合制得。其原料按重量份數計，鋼渣50～60，改性粉煤灰20～30，鐵屑10～15，陶粒5～10，活性木屑30～40。本發明既可作為微污染河流修復滲透反應墻的填料，又可作為潛流濕地的基質，進而建立可滲透反應墻-潛流濕地聯合系統。本發明結合生物與非生物技術，對微污染河流的修復效果較好，原料廉價易得，運行成本低，以廢治廢，節能優勢明顯，具有廣闊的應用前景。
文檔編號C02F3/32GK102161528SQ20111003479
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月27日 優先權日2011年1月27日
發明者潘博, 程芳琴, 邱瑞芳, 陳瀟晶, 高瑞 申請人:山西大學