[发明专利]一种具有生物净水功能的透水混凝土及其制备方法

权利要求书

1.一种具有生物净水功能的透水混凝土，由透水混凝土基体的内、外表面负载生物膜构成；所述的透水混凝土基体由以下重量份的原料制成：生态水泥16-20份、5-10mm石灰岩类碎石65-75份、5-10mm无机多孔碎石5-10份、无机多孔粉体材料1-5份、保湿增强剂0.4-0.6份和水6-10份；所述的透水混凝土基体孔隙率为15~25%，孔隙碱度低于10；所述的生物膜由硝化细菌和反硝化细菌在所述透水混凝土内、外表面挂膜生长繁殖形成；所述的透水混凝土的细菌负载量为活菌总数大于80亿个/克。

2.权利要求1所述的透水混凝土，其特征在于：所述的透水混凝土基体由以下重量份的原料制成：生态水泥16份、5-10mm石灰岩类碎石6份、5-10mm无机多孔碎石10份、无机多孔粉体材料2份、保湿增强剂0.6份和水7份。

3.权利要求1所述的透水混凝土，其特征在于：所述的透水混凝土基体由以下重量份的原料制成：生态水泥18份、5-10mm石灰岩类碎石65份、5-10mm无机多孔碎石6份、无机多孔粉体材料4份、保湿增强剂0.6份和水7份。

4.权利要求1-3任意一项所述的透水混凝土，其特征在于：所述生态水泥由基础原料和占所述基础原料重量1-5‰的纳米增强改性激发剂制成；所述的基础材料按重量百分比计组成如下：钢渣粉10%-15%、矿渣粉50%-55%、脱硫石膏8%-10%、普通硅酸盐52.5水泥10%-13%和石灰石粉12%-20%。

5.权利要求1-3任意一项所述的透水混凝土，其特征在于：所述的石灰岩类碎石针片状含量小于10%，含泥量小于0.5%，压碎值小于12%；所述的无机多孔碎石为陶粒或沸石，吸附率大于90%，密度小于2.5g/cm³；所述的无机多孔粉体材料为硅藻土或膨润土，SiO₂含量大于85%，细度400目以上，密度大于2.2g/cm³；所述的保湿增强剂为粉体，保水率大于90%，SiO₂含量大于95%以上，抗压强度比大于140%。

6.一种制备具有生物净水功能的透水混凝土的方法，包括：

1）制备透水混凝土基体

按重量份计，使用以下原料经搅拌、成型和养护制备透水系数不小于1mm/s的透水混凝土基体：生态水泥16-20份、5-10mm石灰岩类碎石65-75份、5-10mm无机多孔碎石5-10份、无机多孔粉体材料1-5份、保湿增强剂0.4-0.6份和水6-10份；

2）混凝土基体降碱处理

将1）所得透水混凝土基体采用复合降碱溶液浸泡处理20-30h，所述的复合降碱溶液含有硫酸亚铁、草酸或磷酸二氢钾中的任意两种以上；浸泡后晾干得到降碱后透水混凝土基体；

3）微生物接种及挂膜生长

对2）所得的降碱后透水混凝土基体采用溶解有硝化细菌和反硝化细菌的水溶液进行喷淋接种，然后置于循环流动的废水中浸泡2-4天，所述的废水含有氯化铵(NH₄Cl)、硝酸钾(KNO₃)、磷酸二氢钾(K₂H₂PO₄)和葡萄糖(C₆H₁₂O₆)；最终得到具有生物净水功能的透水混凝土。

7.权利要求6所述的方法，其特征在于：1）所述的生态水泥由基础原料和占所述基础原料重量1-5‰的纳米增强改性激发剂制备得到；所述基础原料，按重量百分比计，组成如下：钢渣粉10%-15%、矿渣粉50%-55%、脱硫石膏8%-10%、普通硅酸盐52.5水泥10%-13%和石灰石粉12%-20%。

8.权利要求6所述的方法，其特征在于：2）所述的复合降碱溶液按重量百分比计含有3%-5%的硫酸亚铁、1%-3%的草酸和/或2%-4%的磷酸二氢钾；更优选含有3%的硫酸亚铁和1%的草酸，或者含有4%的硫酸亚铁、2%的草酸和2%的磷酸二氢钾。