【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于人工湿地基质领域，具体涉及一种基于建筑弃土的人工湿地基质及其制备方法。
技术介绍
1、人工湿地基质是人工湿地的重要组成部分，其选择与配置是人工湿地降污关键之一。合适的人工湿地基质材料可以为污水在人工湿地系统中的渗流提供良好的水力条件，同时为植物和微生物提供附着、生长的载体，利用基质和植物根系表面附着的微生物膜对污染物吸收、降解，以达到去除污水中污染物的效果。
2、国内外实践证明，一些比表面积大、孔隙结构丰富的渗滤填料如活性炭、沸石等作为人工湿地基质时具有优良的污染物去除性能，但存在成本较高、自然材料开采受限等限制因素；常用的多孔合成材料如多空悬浮球、聚氨酯海绵等多用于污水处理厂，其悬浮、柔软的特性使之不适用于室外人工湿地使用，也存在老化产生微塑料的风险；今年来亦有许多多孔无机滤料的专利技术，但大多对材料和合成工艺有较高要求，难以规模化生产利用。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提供一种基于建筑弃土的人工湿地基质及其制备方法，该材料具有较高的连通孔隙率、贮水性、水流透过性，能够满足微生物与植物的附着生长需求，提高人工湿地的运行效果。
2、本专利技术解决以上技术问题的技术方案是：一种基于建筑弃土的人工湿地基质，该人工湿地基质包括以下组分：建筑弃土、粘土、水、硅酸钠、羟丙基纤维素钠以及预制泡沫，质量比为质量比为1.3-1.4：0-0.3：1：0.01：0.001：0.01-0.015。
3、本
4、优选的，所述硅酸钠模数为2.8~3.0，羟丙基纤维素钠粘度200000mpa.s。
5、优选的，所述预制泡沫由发泡剂加气制成，该发泡剂为十二烷基硫酸钠或烷基多糖苷0814。
6、本专利技术提供一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，具体包括以下步骤：
7、（1）将羟丙基纤维素钠、硅酸钠、建筑弃土、黏土、十二烷基硫酸钠，加入水，搅拌成为均匀的浆料；
8、（2）将发泡剂加入水中，加气形成均匀绵密的气泡；
9、（3）将步骤（2）形成的气泡与将步骤（1）形成的浆料搅拌混合均匀，倒入模具中，表面覆盖无纺布，自然干燥或置于恒温烘箱中烘干；
10、（4）完全干燥后揭去无纺布，脱模，送入隧道窑中或电阻炉中烧结，自然冷却后即得到成品。
11、优选的，所述建筑弃土粉碎过200目筛。
12、优选的，所述模具为高度2.5~3.5cm的平底开口内壁光滑的塑料或金属立方体容器，如需规则形状的成品，底面边径控制在10cm以下。
13、优选的，所述烘干温度控制在60℃以下，烧结温度应在1100℃至1150℃，并在该温度下的保持时间应长于20min。
14、优选的，通过上述方法制备的基质材料样品的显气孔率 56.69％，体积密度1.11g/cm³，吸水率 51.09％；室温下充分浸水后 ，暴露在空气中8小时后含水率为34%。
15、本专利技术的有益效果是：本专利技术采用建筑弃土，实现建筑弃土的资源化利用，其具有价廉易得的优势，通过预发泡后干燥烧结可以获得连通孔丰富，性价比高，稳定性良好的新型人工湿地基质材料，可提升人工湿地的运行效率，并提供了建筑弃土的新的利用方式；
16、本专利技术将湿的产品注模覆盖无纺布干燥，降低了胚料破碎率，同时保证脱模后表面粗糙，具备较大比表面积，本专利技术通过预发泡的孔隙生成方式，减少了传统烧涨产气的发泡剂用量，降低可能的尾气污染；选择特定模数硅酸钠与特定粘度的羟丙基纤维素钠作为粘结剂，提高了浆料注模时的流动性的同时增强配料干燥后的强度，易于脱模，同时保证制备的基质材料较好的机械性能；
17、本专利技术制备的人工湿地基质材料，其多连通孔的结构可以保证较好的水流透过性，为污水处理提供理想的水力条件；可以提供远高于传统基质材料如砾石等的有效载菌面积，有利于微生物附着，提高进水效率。作为轻质材料但不漂浮，且具有良好的贮水能力，可以满足不同水位条件下人工湿地植物和微生物的正常生长，避免使用砾石等传统基质的潜流与潮汐流湿地可能出现的低水位导致植物枯死情况，或表面铺设土壤导致的人工湿地堵塞。
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1.一种基于建筑弃土的人工湿地基质，其特征在于：该人工湿地基质包括以下组分：建筑弃土、粘土、水、硅酸钠、羟丙基纤维素钠以及预制泡沫，质量比为质量比为1.3-1.4：0-0.3：1：0.01：0.001：0.01-0.015。
2.根据权利要求1所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质，其特征在于，所述硅酸钠模数为2.8~3.0，羟丙基纤维素钠粘度200000mpa.s。
3.根据权利要求1所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质，其特征在于：所述预制泡沫由发泡剂加气制成，该发泡剂为十二烷基硫酸钠或烷基多糖苷0814。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，其特征在于：所述建筑弃土粉碎过200目筛。
6.根据权利要求5所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，其特征在于：所述模具为高度2.5~3.5cm的平底开口内壁光滑的塑料或金属立方体容器，如需规则形状的成品，底面边径控制在10cm以下
7.根据权利要求6所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，其特征在于：所述烘干温度控制在60℃以下，烧结温度应在1100℃至1150℃，并在该温度下的保持时间应长于20min。
8.根据权利要求7所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，其特征在于：通过上述方法制备的基质材料样品的显气孔率 56.69％，体积密度 1.11g/cm³，吸水率51.09％；室温下充分浸水后 ，暴露在空气中8小时后含水率为34%。
...【技术特征摘要】
1.一种基于建筑弃土的人工湿地基质，其特征在于：该人工湿地基质包括以下组分：建筑弃土、粘土、水、硅酸钠、羟丙基纤维素钠以及预制泡沫，质量比为质量比为1.3-1.4：0-0.3：1：0.01：0.001：0.01-0.015。
2.根据权利要求1所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质，其特征在于，所述硅酸钠模数为2.8~3.0，羟丙基纤维素钠粘度200000mpa.s。
3.根据权利要求1所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质，其特征在于：所述预制泡沫由发泡剂加气制成，该发泡剂为十二烷基硫酸钠或烷基多糖苷0814。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于建筑弃土的人工湿地基质的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种基于建筑弃土的人工湿地...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡颖，张淼，韦颖，张雪娇，朱晓晓，孔宇，凌虹，
申请(专利权)人：江苏省环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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