[发明专利]一种具有净水功能的水泥基材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)制备多孔载体：

取净化沉积淤泥、粉煤灰、四氧化三铁、凹凸棒土、碳酸氢钠研磨，加水拌合，造粒，得到球形颗粒；

将球形颗粒干燥，焙烧，制得多孔载体；

(2)制备水泥基材料：

取铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、节杆菌分别进行培养，加入高效转化剂，喷雾干燥，得到铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、节杆菌的芽孢菌粉；取铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌和节杆菌的芽孢菌粉，混合得到复合菌剂；

将复合菌剂与多孔载体拌合，得到复合物，将复合物与砂混合，制得细骨料；取水泥、细骨料、水混合，制得水泥基材料。

2.根据权利要求1所述的一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)制备多孔载体：

取净化沉积淤泥、粉煤灰、四氧化三铁、凹凸棒土、碳酸氢钠研磨成粉末，加水拌合成浆体，造粒，得到粒径为2～5mm球形颗粒；

将球形颗粒干燥，预热，预热工艺为：预热温度190～210℃、预热时间10～15m，焙烧，自然冷却至常温，制得多孔载体；

(2)制备水泥基材料：

取铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、节杆菌分别接种至培养基中，恒温培养24～48h，加入高效转化剂，喷雾干燥，得到铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、节杆菌的芽孢菌粉；

取铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌和节杆菌的芽孢菌粉混合，得到复合菌剂；

将复合菌剂与多孔载体混合均匀，置于负压条件下充分拌合，拌合时间30～50min，得到复合物；将复合物与砂混合，制得细骨料；取水泥、细骨料、水混合，制得水泥基材料。

3.根据权利要求2所述的一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中净化沉积淤泥、粉煤灰、四氧化三铁、凹凸棒土、碳酸氢钠、水的质量比为100：(5～20)：(1～5)：(5～20)：(1～10)：(10～50)。

4.根据权利要求2所述的一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中干燥工艺为：干燥温度90～110℃、干燥时间12～24h，焙烧工艺为：焙烧温度1080～1120℃、焙烧时间10～30min。

5.根据权利要求2所述的一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的培养基包括以下重量组分：去离子水1000mL、蛋白胨5～10g、酵母1～3g、牛肉浸取物1～5g；所述高效转化剂为氯化锰，添加量为1～5g/L；所述喷雾干燥工艺为：温度为105～110℃、速度为5～20mL/min。

6.根据权利要求2所述的一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中复合菌剂与多孔载体的质量比为(1～10)：100；所述复合菌剂中铜绿假单胞菌、苏云金芽孢杆菌、节杆菌的芽孢菌粉的质量比为(1～1.5)：(1～1.5)：2；所述水泥、细骨料、水的质量比为2：6：1，所述细骨料中复合物的重量占比为1％～15％。

7.根据权利要求2所述的一种具有净水功能的水泥基材料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中四氧化三铁由以下工艺制得：

取硫酸亚铁、硫酸铁加入去离子水，于42～48℃温度下搅拌13～17min，加入氨水调节体系pH至10.8～11.5，取沉淀物洗涤至中性；加入去离子水、氧化钙，超声处理20～30min，加入氯化铝，超声反应120～150min，静置40～60min，取沉淀物洗涤、干燥、过滤，得到四氧化三铁。