本發(fā)明屬于道路凈水，具體涉及一種用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法。

背景技術：

1、傳統(tǒng)道路排水系統(tǒng)，作為城市基礎設施的重要組成部分，其設計初衷主要是快速、有效地將降雨、洗車廢水、路面徑流等水體從道路表面排走，以防止路面積水、確保交通順暢。然而，這種直排式的處理方式卻忽視了水體中可能攜帶的各類污染物，如重金屬離子(如鉛、鎘、銅等)、油類及油脂、酸堿物質(zhì)、懸浮顆粒物以及部分溶解性有機物等。這些污染物未經(jīng)處理直接排入邊溝、河流、湖泊等自然水體，不僅污染了水質(zhì)，破壞了水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡，還可能通過食物鏈累積，對人類健康構成潛在威脅。

2、近年來，國內(nèi)在道路排水凈化材料的研究上取得了顯著進展。針對城市化進程中不透水面積增加導致的城市內(nèi)澇及徑流污染問題，研究人員開始關注多孔或透水鋪裝材料的應用。這類材料具有高滲透性，能夠有效減少地表徑流、延緩峰值時間并緩解城市內(nèi)澇。透水鋪裝還具備一定的凈化功能，能夠去除徑流中的部分污染物。為了進一步提升其凈化效果，國內(nèi)學者探索了多種添加劑的應用，如沸石粉、粉煤灰、硅藻土等，但凈化效果仍不是特別理想。

3、在國際上，道路排水凈化材料的研究同樣備受關注。各國學者針對不同類型的透水鋪裝材料進行了深入研究，并開發(fā)了多種創(chuàng)新性的凈化技術。與國內(nèi)類似，國外也重視添加劑在提升透水鋪裝凈化性能中的作用。例如，一些研究探索了納米材料、生物炭等新型添加劑在透水混凝土中的應用，發(fā)現(xiàn)這些材料能夠一定程度上提高對有機污染物、重金屬及營養(yǎng)鹽等污染物的去除效果。然而，這些修復材料的凈化能力仍不能達到完全理想的效果，凈化后的積水始終會對道路兩旁的植被產(chǎn)生影響。

4、另一方面，隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展和工業(yè)化進程的加速，鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，導致廢鐵和礦渣等固體廢物的產(chǎn)生量逐年增加。這些尾礦砂和廢鐵屑等，如果得到妥善處理和利用，不僅有助于緩解資源短缺問題，還能減少環(huán)境污染，促進循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展。

5、如果能夠?qū)崿F(xiàn)將工業(yè)活動中產(chǎn)出的尾礦砂和廢鐵屑重復利用、變廢為寶，運用到道路排水系統(tǒng)中，將是一項雙贏的舉措。鑒于此，研發(fā)一種利用麥飯石和鐵尾礦砂進一步優(yōu)化污染物去除效率，同時促進道路旁植被健康生長與發(fā)育的新型技術，顯得尤為迫切且意義重大。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的道路排水系統(tǒng)無法對存在重金屬(尾氣)、油污、酸性(酸雨)等污染的路面積水進行處理，直接排放可能會導致道路周邊的林地、草地、或耕地土壤污染的現(xiàn)狀，提供一種用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，制備的邊溝填充料集成了物理吸附、化學沉淀及生物促進等多種凈化機制，能夠高效去除水體中的重金屬、油污等有害物質(zhì)，同時具有特有的孔隙結構和成分組成，能夠為微生物提供良好的附著與繁殖環(huán)境，促進生物降解過程的進行，進一步提升水質(zhì)凈化效果。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)：

3、一種用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，包括如下步驟：

4、步驟s1.將麥飯石粉碎成80目粉末，然后加入到氯化鈣溶液浸泡處理，取出后洗凈干燥，再加入到硅酸鈉溶液中浸泡處理，結束后取出，洗凈干燥，最后熱處理，得到改性麥飯石；

5、步驟s2.將農(nóng)業(yè)廢棄物干燥后粉碎，然后置于低溫燒結爐中，在650-750℃下燒結8-10小時，結束后冷卻，研磨至80目，得到活性炭；

6、步驟s3.將鐵尾礦砂清洗后研磨至80目，滅菌后，將其與乳酸、磷酸緩沖液、微量元素溶液、石膏配制成微生物培養(yǎng)基，接種硫還原地桿菌和金屬還原地桿菌，然后在厭氧箱中培養(yǎng)5-7天，固液分離后，干燥，得到含亞鐵的雜化物質(zhì)；

7、步驟s4.將改性麥飯石、磷灰石、活性炭、細砂以及含亞鐵的雜化物質(zhì)混合均勻，得到混合料，加占混合料質(zhì)量15％-25％的水，攪拌均勻，得到用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料；

8、步驟s2中，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為稻殼、玉米秸稈或甘蔗渣。

9、進一步地，步驟s1中，所述氯化鈣溶液的濃度為2-4mol/l，在氯化鈣溶液中浸泡時長為20-26小時。

10、進一步，步驟s1中，所述硅酸鈉溶液的濃度為1.5-2.5mol/l，在硅酸鈉溶液中浸泡處理的時長為20-26小時。

11、進一步，步驟s1中，所述熱處理的溫度為320-350℃，時長為0.5-1.5小時。

12、進一步地，步驟s3中，步驟s3中，所述微生物培養(yǎng)基的配方：鐵尾礦砂10g/l，乳酸20mm，ph＝7.0的磷酸緩沖液0.5mm，微量元素溶液1ml/l，石膏1g/l；所述微量元素溶液中，含有1mg/l硫酸銅、1mg/l硫酸鋅、1mg/l硫酸錳和1mg/l硫酸鎳。

13、進一步，步驟s4中，所述改性麥飯石、磷灰石、活性炭、細砂以及含亞鐵的雜化物質(zhì)的質(zhì)量比為(20-25):(3-5):(10-15):(40-55):(2-5)。

14、進一步地，步驟s4中，所述細砂和磷灰石的粒度小于0.25mm。

15、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，旨在從倒排過程上減少并凈化道路排水中的污染物。該填充料通過精心設計，集成了物理吸附、化學沉淀及生物促進等多種凈化機制，能夠高效去除水體中的重金屬、油污等有害物質(zhì)，同時利用其特有的孔隙結構和成分組成，為微生物提供良好的附著與繁殖環(huán)境，促進生物降解過程的進行，進一步提升水質(zhì)凈化效果。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的邊溝填充料在充分滿足排水需求的基礎上，不僅能夠高效地吸附并通過氧化還原作用清除道路積水中的有機與無機污染物，還在水體中釋放磷元素，此舉有效減緩了污染物的擴散，顯著降低了對自然環(huán)境的負面影響，并進一步促進了路側植被的生長與發(fā)育，同時將鐵礦尾砂進行重復利用，實現(xiàn)了環(huán)保與生態(tài)的雙重增益，在道路排水系統(tǒng)中的具有廣闊的應用前景。

技術特征：

1.一種用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述氯化鈣溶液的濃度為2-4mol/l，在氯化鈣溶液中浸泡處理的時長為20-26小時。

3.如權利要求1所述用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述硅酸鈉溶液的濃度為1.5-2.5mol/l，在硅酸鈉溶液中浸泡處理的時長為20-26小時。

4.如權利要求1所述用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述熱處理的溫度為320-350℃，時長為0.5-1.5小時。

5.如權利要求1所述用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，步驟s3中，所述微生物培養(yǎng)基的配方：鐵尾礦砂10g/l，乳酸20mm，ph＝7.0的磷酸緩沖液0.5mm，微量元素溶液1ml/l，石膏1g/l；所述微量元素溶液中，含有1mg/l硫酸銅、1mg/l硫酸鋅、1mg/l硫酸錳和1mg/l硫酸鎳。

6.如權利要求1所述用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，步驟s4中，所述改性麥飯石、磷灰石、活性炭、細砂以及含亞鐵雜化物質(zhì)的質(zhì)量比為(20-25):(3-5):(10-15):(40-55):(2-5)。

7.如權利要求1至6任一項所述用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，其特征在于，步驟s4中，所述細砂和磷灰石的粒度小于0.25mm。

技術總結
本發(fā)明公開一種用于道路排水凈化及賦養(yǎng)的邊溝填充料的制備方法，將麥飯石粉碎后依次加入到氯化鈣溶液和硅酸鈉溶液中浸泡處理，洗凈干燥后熱處理，得到改性麥飯石；將農(nóng)業(yè)廢棄物制成活性炭；將鐵尾礦砂研磨后滅菌，制成微生物培養(yǎng)基，接種硫還原地桿菌和金屬還原地桿菌后培養(yǎng)5?7天，制得含亞鐵的雜化物質(zhì)，將其與改性麥飯石、磷灰石、活性炭、細砂混合均勻，加15％?25％的水，攪勻，即得。與現(xiàn)有技術相比，該邊溝填充料在充分滿足排水需求的基礎上，不僅能夠高效吸附并通過氧化還原作用清除道路積水中的有機與無機污染物，還能在水體中釋放磷元素，有效減緩污染物的擴散，顯著降低了對自然環(huán)境的負面影響，并促進路側植被的生長與發(fā)育。

技術研發(fā)人員：唐二輝,張順龍,王興旺,王俊,祁夕成,袁書宏,顧海兵,衡芳,李源
受保護的技術使用者：江蘇辰宇建設工程有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6