[发明专利]一种多功能生态石子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种多功能生态石子及其制备方法和应用，涉及水处理技术领域；本发明包括石坯和涂覆在其表面的生态涂层；以下组成成分按重量份数计，石坯包括：粘土10‑20份、瓷土40‑60份、高岭土30‑45份和水泥10‑100份；生态涂层包括：长石20‑30份、石英20‑35份、高岭土3‑10份和生态强化吸附石子5‑15份；生态强化吸附石子包括：聚乙烯醇10‑100份、聚乙烯醇‑乙烯聚合物10‑100份、海藻酸钠10‑100份、活性炭1‑100份、增强纤维1‑10份、发泡粒子0.1‑10份、有机粘合剂组成1‑15份；本发明可吸附水体中营养盐、有机质及部分重金属离子，兼具景观实用性，制备简单，价格低廉，使用方便。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种多功能生态石子及其制备方法和应用。

背景技术

随着河湖流域人类活动的加剧、大量的营养盐通过各种途径进入水体，使得河湖进入富营养化状态。水环境治理与保护是一项极其复杂的系统工程，除工程层面上对水体的富营养化进行治理外，在水环境保护中运用单一的或者多种技术组合去除水体中多余的营养盐，改善水体富营养化状态。使得河湖等水体从浊水态逐步向清水态演变，这也是水环境治理的最终目的之一。

目前，去除水体中多余的营养盐及有机质的方法有很多，包括一体化处理设备、曝气、生物挂膜等。其中，吸附材料作为去除水体营养盐尤其是氮磷等已取得较大进展，也研发出一批如Phoslock这样的产品。然而，这种吸附材料需要定期抛洒，不仅浪费人力物力，同时，每次去除的效果也有限。因此，在治理的过程中，也常常出现过度抛洒导致二次污染的状况。

又由于目前水质修复技术与水体景观相结合的治理方式颇受到市场的欢迎，这样在治理水体的同时，在感官上给周围居民以更好的体验。因此，在这一方面技术的开发也是水环境治理的前景研究方向之一，因此，急需一种多功能生态石子及其制备方法和应用来解决这个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以使水质修复与景观相结合，并且制作和使用简单，效果好的多功能生态石子及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能生态石子，石子包括石坯和涂覆在其表面的生态涂层；其中石坯的组成成分按重量份数计包括：粘土10-20份、瓷土40-60份、高岭土30-45份和水泥10-100份；生态涂层的组成成分按重量份数计包括：长石20-30份、石英20-35份、高岭土3-10份和生态强化吸附石子5-15份；其中生态强化吸附石子的组成成分按重量份数计包括：聚乙烯醇10-100份、聚乙烯醇-乙烯聚合物10-100份、海藻酸钠10-100份、活性炭1-100份、增强纤维1-10份、发泡粒子0.1-10份、有机粘合剂组成1-15份。

优选的，生态涂层在石坯表面的涂布厚度为5-50mm。

优选的，增强纤维为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、奥纶纤维、聚酯纤维、尼龙纤维、维尼纶纤维、聚丙烯纤维和聚酰亚胺纤维中的一种或两种以上的混合物，纤维长度为5～20mm。

优选的，发泡粒子是发泡聚丙烯、发泡聚苯乙烯和发泡聚氨酯中的一种或两种以上的混合物，粒径是0.5～5mm。

本发明提供的另一技术方案：一种多功能生态石子，其制备方法包括以下具体步骤：将石坯原料按比例充分搅拌，混合均匀，得到预混合物，自然干燥1-24h备用；另将聚乙烯醇、聚乙烯醇-乙烯聚合物和海藻酸钠按份数加入至热水中溶解并搅拌均匀，冷却后加入活性炭、增强纤维、发泡粒子和有机粘合剂，并混合均匀作为生态强化吸附石子；将制备好的生态强化吸附石子按照比例加入长石、石英和高岭土混合均匀，制成生态涂层；在石坯未完全固化前，在石坯表面刷涂覆盖生态涂层，自然干燥10-20天。

优选的，将预混合物按照景观需要的直径造粒。

优选的，热水的重量与生态强化吸附石子原料的重量比为1:1到1:10。