[发明专利]一种人工湿地基质材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种人工湿地基质材料及其制备方法，该按质量百分数计，该人工湿地基质材料由以下组分通过焙烧工艺制得：含油污泥热解析残渣：60％‑65％，粉煤灰：25％‑30％，废弃玻璃粉：5％‑10％。本发明的人工湿地基质材料以含油污泥热解析残渣、粉煤灰和废弃玻璃粉为原料，通过焙烧工艺制得，在焙烧过程中各原料间互相配合，使得本发明的人工湿地基质材料具有较高的孔隙率、极低的含油量、较强的氨氮磷吸附性能，其中，本发明的人工湿地基质材料的含油量小于0.1％，其24h磷吸附率达80％以上，24h氨氮吸附率达75％，从而大大缩短了本发明人工湿地基质材料的运行周期，进而扩大本发明人工湿地基质材料的推广应用范围。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，特别涉及一种人工湿地基质材料及其制备方法。

背景技术

含油污泥是石油开采、运输、炼制及含油污水处理等过程中产生的固体废物，已被列入危险废物名录(HW08)且《国家清洁生产促进法》要求必须对含油污泥无害化处理。经现有工艺处理后，含油污泥仍然会留下大量的含油2％的固体残渣，其中含有大量的重金属，如何有效处置及安全利用热解残渣是油田可持续发展亟待解决的核心问题之一。

人工湿地与传统污水处理技术相比，具有去污效果好、投资成本低、抗冲击能力强和管理维护简便等优点，已被广泛应用于生活污水、农业污水和工业废水等处理中。在可用作人工湿地基质的材料当中，人工合成的水体净化材料比天然材料具有更强的吸附能力，用它作为基质，可以使人工湿地的去污净水能力大大提高。

现阶段人工湿地基质的选择仍然比较单一，应用最广的依然是页岩、沙子、砾石、沸石、石灰石等天然材料，以及粉煤灰、细砖屑等工业废料。这些材料虽然价格低廉，便于取材，但其低孔隙度和易饱和的特点大大缩短了湿地的运行周期，限制了湿地的推广应用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种人工湿地基质材料，以解决现有人工湿地基质孔隙度低和易饱和的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种人工湿地基质材料，按质量百分数计，所述人工湿地基质材料由以下组分通过焙烧工艺制得：含油污泥热解析残渣：60％-65％，粉煤灰：25％-30％，废弃玻璃粉：5％-10％。

可选地，所述含油污泥热解析残渣为含油污泥经过热解析法处理过后含油量为2％的固体残渣。

可选地，所述粉煤灰的细度为325目筛的筛余≤20％，所述废弃玻璃粉的细度为325目筛的筛余≤20％。

可选地，所述粉煤灰为II级粉煤灰，所述废弃玻璃粉为普通钠硅酸盐玻璃粉。

本发明的另一目的在于提供一种制备上述人工湿地基质材料的方法，该制备方法包括以下步骤：

1)将所述含油污泥热解析残渣磨细，得到含油污泥热解析残渣微粉；

2)将所述含油污泥热解析残渣微粉与所述粉煤灰、所述废弃玻璃粉混合，然后，造粒，得到生料球；

3)将所述生料球烘干、焙烧、冷却，得到人工湿地基质材料。

可选地，所述步骤1)中所述所述含油污泥热解析残渣微粉的细度为325目筛的筛余≤20％。

可选地，所述步骤3)中所述生料球的粒径为20-30mm、含水率为25％-32％。

可选地，所述步骤3)中所述烘干的烘干温度为105℃，烘干时间为4h；所述步骤3)中所述焙烧的预烧温度为500℃-600℃，预烧时间为5-10min，焙烧温度为1150℃-1200℃，焙烧时间为30-40min，且当温度≤900℃时，升温速率为10K/min，当温度＞900℃时，升温速率为30K/min。

相对于现有技术，本发明所述的人工湿地基质材料具有以下优势：