申请日2019.11.22
公开(公告)日2020.03.20
IPC分类号C04B38/06; C04B33/135; E01C5/04; E01C11/22; E03F3/02; C02F9/12
摘要
本发明公开了一种处理微污染水的透水系统、复合透水砖及其制备方法，其中复合透水砖包括质量比为粉煤灰：粉矸石：炉渣：干化污泥：复合固废材料：活性炭粉=40：15：20：10：10：5的原料;其中透水系统包括透水处理机构、集水机构和排水机构;所述透水处理机构包括透水外壳和设于所述透水外壳内的复合透水砖，所述透水外壳下方连接所述集水机构的进口端，所述集水机构的出口端与所述排水机构相连。本发明采用废弃物制备复合透水砖，节能环保，所提供的复合透水砖和透水系统吸附能力强，能够有效净化微污染水。
权利要求书
1.一种复合透水砖，其特征在于，包括以下原料：粉煤灰、粉矸石、炉渣、干化污泥、复合固废材料和活性炭粉，各原料的质量比为粉煤灰：粉矸石：炉渣：干化污泥：复合固废材料：活性炭粉=40：15：20：10：10：5。
2.根据权利要求1所述的复合透水砖，其特征在于，所述复合固废材料包括等质量份的废石、矿渣、花生壳、梧桐叶和秸秆。
3.一种复合透水砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按40：15：20质量比称取粉煤灰、粉矸石和炉渣于搅拌容器中搅拌，获得母体材料;
按10：10：5质量比称取干化污泥、复合固废材料和活性炭粉，用蒸馏水和水解聚马来酸酐作为分散剂进行溶解和超声分散，获得功能填料;
将所述母体材料和所述功能填料混合，在搅拌容器中搅拌均匀，然后放入压力容器中成型，获得复合透水砖。
4.根据权利要求3所述的复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述干化污泥的制备方法包括：
使用氯代十六烷基吡啶对铝污泥粉末进行改性;
将铝污泥粉末造粒得到颗粒状的铝污泥基质;
将铝污泥基质与粉煤灰以73：27的质量比混合均匀;
在1000~1020℃条件下煅烧获得干化污泥。
5.根据权利要求3所述的复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述母体材料制备时的搅拌时间为30分钟，所述功能填料制备时的超声时间为40分钟，所述母体材料和功能填料的混合搅拌时间为30分钟。
6.根据权利要求3所述的复合透水砖的制备方法，其特征在于，所述复合透水砖成型时的压力为25MPa，成型后在105~110℃下干燥，在1080℃下烧结温度并保温30min。
7.一种处理微污染水的透水系统，其特征在于，包括透水处理机构、集水机构和排水机构;所述透水处理机构包括透水外壳和设于所述透水外壳内的复合透水砖，所述透水外壳下方连接所述集水机构的进口端，所述集水机构的出口端与所述排水机构相连。
8.根据权利要求7所述的处理微污染水的透水系统，其特征在于，所述透水处理机构还包括设于所述透水外壳上方的煤质活性炭层以及设于所述煤质活性炭层上方的初级过滤网。
9.根据权利要求7所述的处理微污染水的透水系统，其特征在于，所述集水机构包括与所述透水外壳底部相连的集水漏斗以及与所述集水漏斗相连的集水管;所述排水机构包括排水管，所述排水管末端设有排水口，所述集水管与所述排水管相连通。
10.根据权利要求9所述的处理微污染水的透水系统，其特征在于，所述透水外壳还连接有应急水管，所述应急水管与所述排水管相连通，所述应急水管上设有应急阀门。
说明书
一种处理微污染水的透水系统、复合透水砖及其制备方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种处理微污染水的透水系统、复合透水砖及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，我国工业化和城镇化的迅速发展，人民生活水平日益提高，用水量也不断增加，近年来由于地下水的过度开采利用，地下水位急剧下降，各种地表水源逐渐成为人们用水的主要来源，但由于地表水极易受污染，水资源短缺，微污染水的净化问题迫在眉睫。
微污染水主要是指受到有机污染的水源水，一部分有机污染物是由生活性有机污染而来，主要污染指标为COD(化学需氧量)、氮、磷和高锰酸钾;另一部分来源于工业性有机污染，主要污染指标为人工合成的有机物，对于水质净化工艺要求高，对人体健康危害较大。
与此同时，为解决当今城市面临日益严重的生态、生活环境恶化、水资源短缺等问题，创建海绵城市也是有效方法之一。透水砖除了起到一般园林铺装的基本功能外，采用透水砖作为海绵城市建设的典型雨水促渗措施，还能够体现出其在保护和改善城市生态环境等方面体现出的巨大经济、生态和环保价值，将透水砖铺装在地面与常规硬化地面保水效益进行对比，结果显示，相同条件下透水砖地面比混凝土硬化地面下渗雨水里高出3-4倍，对于减轻地面径流效果明显。但是，当短时间内集中降雨时，雨水只能通过下水设施排入河流，排水设施的负担加重，且雨水夹杂着路面上的污染物，如COD、氮磷等易对水源造成二次污染，增大了水质净化处理的难度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种处理微污染水的透水系统、复合透水砖及其制备方法，采用废弃物制备复合透水砖，节能环保，所提供的复合透水砖和透水系统吸附能力强，能够有效净化微污染水。
本发明提供了如下的技术方案：
一种复合透水砖，包括以下原料：粉煤灰、粉矸石、炉渣、干化污泥、复合固废材料和活性炭粉，各原料的质量比为粉煤灰：粉矸石：炉渣：干化污泥：复合固废材料：活性炭粉=40：15：20：10：10：5。
优选的，所述复合固废材料包括等质量份的废石、矿渣、花生壳、梧桐叶和秸秆。
一种复合透水砖的制备方法，包括以下步骤：
按40：15：20质量比称取粉煤灰、粉矸石和炉渣于搅拌容器中搅拌，获得母体材料;
按10：10：5质量比称取干化污泥、复合固废材料和活性炭粉，用蒸馏水和水解聚马来酸酐作为分散剂进行溶解和超声分散，获得功能填料;
将所述母体材料和所述功能填料混合，在搅拌容器中搅拌均匀，然后放入压力容器中成型，获得复合透水砖。
优选的，所述干化污泥的制备方法包括：
使用氯代十六烷基吡啶对铝污泥粉末进行改性;
将铝污泥粉末造粒得到颗粒状的铝污泥基质;
将铝污泥基质与粉煤灰以73：27的质量比混合均匀;
在1000~1020℃条件下煅烧获得干化污泥。
优选的，所述母体材料制备时的搅拌时间为30分钟，所述功能填料制备时的超声时间为40分钟，所述母体材料和功能填料的混合搅拌时间为30分钟。
优选的，所述复合透水砖成型时的压力为25MPa，成型后在105~110℃下干燥，在1080℃下烧结温度并保温30min。
一种处理微污染水的透水系统，包括透水处理机构、集水机构和排水机构;所述透水处理机构包括透水外壳和设于所述透水外壳内的复合透水砖，所述透水外壳下方连接所述集水机构的进口端，所述集水机构的出口端与所述排水机构相连。
优选的，所述透水处理机构还包括设于所述透水外壳上方的煤质活性炭层以及设于所述煤质活性炭层上方的初级过滤网。
优选的，所述集水机构包括与所述透水外壳底部相连的集水漏斗以及与所述集水漏斗相连的集水管;所述排水机构包括排水管，所述排水管末端设有排水口，所述集水管与所述排水管相连通。
优选的，所述透水外壳还连接有应急水管，所述应急水管与所述排水管相连通，所述应急水管上设有应急阀门。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的复合透水砖，采用了炉渣、干化污泥、复合固废材料等废弃物作为原材料，变废为宝，节约能源，降低成本;且各原料具有透水性和强吸附能力，能够对微污染水进行净化处理;
(2)本发明提供的复合透水砖的制备方法，采用搅拌、超声分散等物理技术手段，不需要添加任何二次污染化工原料，没有挥发性有机物产生，不会造成新的环境污染，环保性强;
(3)本发明提供的处理微污染水的透水系统，通过复合透水砖的物理吸附，使微污染水获得净化，经过集水机构和排水机构实现净化后地下水的回收利用，节能环保。（发明人周晓锋;李怡冰;黄莉;陶晓东;喻红芬;金炜;陈旭坤;王苏胜;刘华;曹淼;王少伟）