专利名称：高新微污染河流修复渗透反应墙填料技术
技术领域：
本发明涉及河流修复渗透反应墙填料，具体是一种微污染河流修复渗透反应墙填料。
背景技术：
随着城市工业与居民生活污水排放量的增加，城市河道水质普遍恶化，河流污染已经成为不容忽视的环境问题，不仅威胁周边居民饮用水安全和增加企业用水成本，甚至可导致慢性或急性中毒。因此，对河流污染的治理日益引起人们的广泛关注。目前，可渗透反应墙填料一般采用零价铁碎屑，其成本较高，不适于广泛推广；也有采用金红石、木屑、活性炭、轮胎碎片、泥煤、稻草、锯末、树叶、黑麦籽、高锰酸钾晶粒以及泥炭和砂的混合物作为墙体填料，对地下水中重金属、砷及TCE、PCE和TCA等有机物等去除效果较好；但对于微污染河流这种成分复杂的地表水的修复治理，尤其是对COD、氨氮的去除，并没有有效的办法，且容易产生NH4+,带来二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种微污染河流修复渗透反应墙填料，该填料制备工艺简单，吸附性能良好，成本低廉，能有效去除COD、氨氮等污染物。本发明选用具有较大比表面积，且含碳、含硅量较高，吸附性能良好的钢渣为主料，添加改性粉煤灰、铁屑和活性木屑，制成。本发明提供的一种微污染河流修复渗透反应墙填料，原料组分按重量份数计粒径3 5mm改性钢渣50 60改性粉煤灰20 30粒径1 2mm铁屑10 15活性木屑30 40所述的改性钢渣通过如下方法制得用清水循环淋洗钢渣8 10天，至淋洗出水 PH值与进水相同。所述的改性粉煤灰通过如下方法制得将粉煤灰与NaOH按质量比5 5 7均勻混合；在750 90(TC煅烧40 60min，冷却后粉磨过50 70目筛；加入5 7倍水，加热，搅拌，至温度上升到70 80°C后停止搅拌，恒温凝胶2 3h ；再升温至80 10(TC后恒温晶化3 釙；抽滤，在110°C下烘干，冷却后研磨过40 60目筛即可；所述的活性木屑通过如下方法制得选取粒径3 5mm木屑，置于原水中，室温下浸泡20-40天，有肉眼可见的好养丝状微生物菌团产生即可。微污染河流修复渗透反应墙填料的制备将改性钢渣、改性粉煤灰、铁屑和活性木屑按照上述比例混合均勻即可。本发明提供的微污染河流修复渗透反应墙填料，还可作为潜流湿地的基质。与现有技术相比，本发明原材料均为固体废弃物，方便易得，成本低廉，变废为宝、以废治废；以钢渣为主体材料，其具有较大比表面积，且含碳、含硅量较高，吸附性能良好， 能有效去除COD和氨氮等污染物质，修复微污染河流。本发明填料可将渗透反应墙技术和潜流湿地系统有效结合起来，既是渗透反应墙墙体填料又可作为潜流湿地的基质，支撑湿地植物，并促进其生长，通过潜流湿地系统利用本土、高效富集植物有效净化微污染水体。
图1本发明填料对原水进行处理的实验装置示意图
具体实施例方式实施例中，实验原水取自山西汾河二坝，浑浊、有轻微的刺鼻味道，含有悬浮物质， COD 含量为 148. 7mg/L, NH4-N 含量为 61. 94mg/L。实施例1(1)改性钢渣制备选取粒径3 5mm钢渣用清水循环淋洗8天，至淋洗出水pH值与进水相同。(2)改性粉煤灰的制备取粉煤灰IOOg与120gNa0H混合均勻在800°C下煅烧lh，， 待冷却后粉磨过筛(60目)并取其143g与715g蒸馏水在四口烧瓶中混合搅拌至恒温水浴锅温度上升到70°C后停止搅拌，恒温凝胶池后升温至100°C后再恒温晶化4h，将混合物抽滤并在110°C下烘干，冷却后研磨过筛GO目)即得。(3)活性木屑的制备选取粒径3 5mm的白松木木屑，将其浸泡于原水中30天， 有肉眼可见的好养丝状微生物菌团。(4)取改性钢渣(粒径3 5mm) 55g，改性粉煤灰25g，铁屑(粒径1 2mm) 12g， 活性木屑35g，混合均勻。实施例2(1)改性钢渣制备选取粒径3 5mm钢渣用清水循环淋洗10天，至淋洗出水pH 值与进水相同。(2)改性粉煤灰的制备取原灰IOOg与130gNa0H混合均勻在850°C下煅烧lh，， 待冷却后粉磨过筛(60目)并取其120g与720g蒸馏水在四口烧瓶中混合搅拌至恒温水浴锅温度上升到80°C后停止搅拌，恒温凝胶池后升温至90°C后再恒温晶化4h，将混合物抽滤并在110°C下烘干，冷却后研磨过筛(50目)即得。(3)活性木屑的制备选取粒径3 5mm的白松木木屑，将其浸泡于原水中40天， 有肉眼可见的好养丝状微生物菌团。(4)取改性钢渣(粒径3 5mm) 60g,改性粉煤灰30g，铁屑(粒径1 2mm) 15g， 活性木屑40g，混合均勻。实施例3(1)取实施例1和实施例2中制得的填料各50g分别对原水进行处理。将填料装入柱子中，柱长60cm，直径8cm ；柱子底端和顶端铺设2cm厚的石英砂。原水从柱子上方通入，下方流出。实验装置如图1。实施例1制得的填料对COD和氨氮的去除率达80. 1%、 97. 6%，实施例2制得的填料对COD和氨氮的去除率达83%、93. 5%。(2)对实施例1中制得的填料进行安全测试。测试结果如表1
表1填料中各组分浸水COD及NH4-N溶出量(单位mg/50g)
权利要求
1. 一种微污染河流修复渗透反应墙填料，其特征在于，原料组分按重量份数计 粒径3 5mm 50 60改性钢渣改性粉煤灰 20 30 粒径1 2mm铁屑 10 15活性木屑 30 40所述的改性钢渣通过如下方法制得用清水循环淋洗钢渣8 10天，至淋洗出水PH值与进水相同。所述的改性粉煤灰通过如下方法制得将粉煤灰与NaOH按质量比5 5 7均勻混合；在750 900°C煅烧40 60min，冷却后粉磨过50 70目筛；加入5 7倍水，加热， 搅拌，至温度上升到70 80°C后停止搅拌，恒温凝胶2 汕；再升温至80 100°C后恒温晶化3 5h ；抽滤，在110°C下烘干，冷却后研磨过40 60目筛即可；所述的活性木屑通过如下方法制得选取粒径3 5mm木屑，置于原水中，室温下浸泡 20-40 天。
2.如权利要求1所述的微污染河流修复渗透反应墙填料，用作潜流湿地的基质。
全文摘要
本发明提供了一种微污染河流修复渗透反应墙填料，是以改性钢渣为主要填料，加入改性粉煤灰和铁屑，在800～950℃下焙烧；所得物料中再加入陶粒、活性木屑混合制得。其原料按重量份数计，钢渣50～60，改性粉煤灰20～30，铁屑10～15，陶粒5～10，活性木屑30～40。本发明既可作为微污染河流修复渗透反应墙的填料，又可作为潜流湿地的基质，进而建立可渗透反应墙-潜流湿地联合系统。本发明结合生物与非生物技术，对微污染河流的修复效果较好，原料廉价易得，运行成本低，以废治废，节能优势明显，具有广阔的应用前景。
文档编号C02F3/32GK102161528SQ20111003479
公开日2011年8月24日 申请日期2011年1月27日 优先权日2011年1月27日
发明者潘博, 程芳琴, 邱瑞芳, 陈潇晶, 高瑞 申请人:山西大学
