CN106006815A - 一种净水混凝土 - Google Patents

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    • C02F2303/04—Disinfection

Abstract

本发明公开了一种净水混凝土，通过麦饭石和活性炭的物理吸附作用吸附水中的有害物质，通过对原料粒径的选择以及引气剂和亲水胶体的加入进一步提高了吸附反应的效果和效率。所述净水混凝土在水质优化方面具有无毒、亲水、杀菌、吸收重金属离子等有害物质的效果，可广泛应用于蓄水池、输水线路等水利设施的施工。

Description

一种净水混凝土
技术领域
本发明涉及一种混凝土，属于建筑材料领域。
背景技术
随着社会的不断发展、城市化的大规模扩建以及生活水平的不断提高，人们对于水利资源的开发和需求越来越大，对饮用水质量也更加关心。为了优化水质，人们往往对自来水采取煮沸、消毒、杀菌等各种物理和化学处理，但这些处理往往费时或成本较高或可能向水中引入新的有害成分。因此，需要可以对源头，即自来水本身，进行水质优化处理的有效且成本低的解决方案。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可优化水质的混凝土。
本发明的技术原理如下：
首先，在混凝土中加入麦饭石和活性炭，利用其物理吸附作用吸附水中的有害物质。
麦饭石是一种天然的硅酸盐矿物，对生物无毒、无害并具有一定生物活性。麦饭石具有双重的吸附性：一方面是因为它以硅酸盐为主，具有很好的吸附性；另一方面由于麦饭石多含高岭石等黏土矿物，是多孔性海绵状特殊结构，有强烈的静电引力，在水中对重金属离子、致害毒素和细菌有很强的吸附力，可清除水中的汞、铅、镉、砷、氟等重金属及氯化物、氰化物、残余农药、三甲烷、细菌等有害物质。有些地区的麦饭石富含人体必需的多种微量元素，用水浸泡后，可以溶出钾、钠、钙、镁、硅、猛、钛、磷等人体所必需的近20种元素和矿物质，可达到矿泉水的标准，长期饮用可增强肌体的免疫功能，提高身体抗感染能力。
我国麦饭石资源极为丰富，几乎各省、市、自治区均有分布。经加工形成的麦饭石球和麦饭石粉成本较低，可广泛应用。
李娟、张盼月等人在《麦饭石的理化性能及其在水质优化中的应用》(环境科学与技术，第31卷，第10期，2008年10月)中总结了麦饭石的理化性质及其在水质优化中的可能应用。高效江等人在《麦饭石对重金属离子的吸附作用研究》(环境污染与防治，第19卷，第4期，1997年8月)中通过试验探究了麦饭石对重金属离子的吸附作用，发现麦饭石对水质的净化效果不及活性炭，但由于麦饭石资源丰富，使用成本低廉，而活性炭价格昂贵，故对水质处理仍具有现实意义。
其次，选用粒径较大的鹅卵石、石子和砂从而在成型混凝土中引入较多间隙，增大麦饭石和活性炭与水的接触面积由此提高吸附效率。另外，通过加入无毒引气剂以便在混凝土中引入气泡从而进一步增大接触面积提高吸附效率。
最后，在混凝土中加入无毒的亲水胶体，延长水流在混凝土表面的停留时间，进一步提高了麦饭石和活性炭的吸附有效性和效率。
本发明的具体解决方案如下：
一种净水混凝土，包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥80-120份；
鹅卵石300-350份；
石子80-110份；
河沙60-120份；
麦饭石球240-320份；
活性炭颗粒40-65份；
引气剂1-4份；
亲水胶体2-8份；
水90-130份。
优选地，所述净水混凝土包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥90-100份；
鹅卵石320-345份；
石子80-100份；
河沙60-80份；
麦饭石球280-320份；
活性炭50-60份；
引气剂2-3份；
亲水胶体4-8份；
水90-100份。
所述鹅卵石的粒径为1-4cm。
所述石子的粒径为10-14mm。
所述河沙的粒径为200-400目。
所述麦饭石球的规格为20-40目。
所述活性炭为粒径1.2-2.4mm的颗粒状活性炭。
所述引气剂为松香类引气剂。
所述亲水胶体为琼脂糖、果胶、海藻酸中的一种或多种。
本发明具有以下有益效果：本发明提供的净水混凝土，通过麦饭石和活性炭的物理吸附作用吸附水中的有害物质，通过对原料粒径的选择以及引气剂和亲水胶体的加入进一步提高了吸附反应的效果和效率。所述净水混凝土在水质优化方面具有无毒、亲水、杀菌、吸收重金属离子等有害物质的效果，可广泛应用于蓄水池、输水线路等水利设施的施工。
附图说明
图1为根据本发明实施例的水中有害物质的含量随时间的变化曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
首先将1重量份松香皂引气剂和2重量份琼脂糖加入90重量份水中以150r/min的转速搅拌2min。然后加入80重量份普通硅酸盐水泥、300重量份鹅卵石、80重量份石子、60重量份河沙、240重量份麦饭石球、40重量份活性炭颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，浇铸成模，在标准养护条件下养护30天得到混凝土。
将所得混凝土放入大小合适的玻璃箱中置于底部并向玻璃箱中注入适量纯净水，加入50mL含Cu离子的溶液，搅拌均匀后测量水中Cu离子的含量。在此后6h内每隔1h测量水中Cu离子的含量并记录。
实施例2
首先将4重量份松香皂引气剂和8重量份果胶加入130重量份水中以150r/min的转速搅拌2min。然后加入120重量份普通硅酸盐水泥、350重量份鹅卵石、110重量份石子、120重量份河沙、320重量份麦饭石球、65重量份活性炭颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，浇铸成模，在标准养护条件下养护30天得到混凝土。
将所得混凝土放入大小合适的玻璃箱中置于底部并向玻璃箱中注入适量纯净水，加入50mL含Pb离子的溶液，搅拌均匀后测量水中Pb离子的含量。在此后6h内每隔1h测量水中Pb离子的含量并记录。
实施例3
首先将2重量份松香皂引气剂和4重量份海藻酸加入110重量份水中以150r/min的转速搅拌2min。然后加入100重量份普通硅酸盐水泥、320重量份鹅卵石、90重量份石子、80重量份河沙、260重量份麦饭石球、50重量份活性炭颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，浇铸成模，在标准养护条件下养护30天得到混凝土。
将所得混凝土放入大小合适的玻璃箱中置于底部并向玻璃箱中注入适量纯净水，加入50mL含次氯酸的溶液，搅拌均匀后测量水中次氯酸的含量。在此后6h内每隔1h测量水中次氯酸的含量并记录。
实施例4
首先将3重量份松香皂引气剂和6重量份琼脂糖和果胶混合物(配比不作限定)加入120重量份水中以150r/min的转速搅拌2min。然后加入110重量份普通硅酸盐水泥、330重量份鹅卵石、100重量份石子、100重量份河沙、290重量份麦饭石球、60重量份活性炭颗粒，以300r/min的转速搅拌15min，浇铸成模，在标准养护条件下养护30天得到混凝土。
将所得混凝土放入大小合适的玻璃箱中置于底部并向玻璃箱中注入适量纯净水，加入50mL含大肠杆菌的培养液，搅拌均匀后测量水中大肠杆菌的含量。在此后6h内每隔1h测量水中大肠杆菌的含量并记录。
实施例1-4中每隔1h测得的各物质含量如下表：
根据上表数据绘制各物质含量随时间的变化曲线图，如图1所示。
由以上图表可看出，本发明实施例制得的混凝土对Cu离子、Pb离子、次氯酸、大肠杆菌均具有良好的吸附能力且吸附效率开始时最高，能够在短时间内吸附这些物质。
以上对本发明的具体实施方式进行了描述，但本发明并不限于以上描述。对于本领域的技术人员而言，任何对本技术方案的同等修改和替代都是在本发明的范围之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种净水混凝土，其特征在于，包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥80-120份；
鹅卵石300-350份；
石子80-110份；
河沙60-120份；
麦饭石球240-320份；
活性炭颗粒40-65份；
引气剂1-4份；
亲水胶体2-8份；
水90-130份。
2.根据权利要求1所述的净水混凝土，其特征在于，包括以下重量配比组分：
普通硅酸盐水泥90-100份；
鹅卵石320-345份；
石子80-100份；
河沙60-80份；
麦饭石球280-320份；
活性炭50-60份；
引气剂2-3份；
亲水胶体4-8份；
水90-100份。
3.根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述鹅卵石的粒径为1-4 cm。
4.根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述石子的粒径为10-14 mm。
5.根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述河沙的粒径为200-400目。
6.根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述麦饭石球的规格为20-40目。
7.根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述活性炭为粒径1.2-2.4 mm的颗粒状活性炭。
8. 根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述引气剂为松香类引气剂。
9.根据权利要求1或2所述的净水混凝土，其特征在于，所述亲水胶体为琼脂糖、果胶、海藻酸中的一种或多种。
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