雨水径流污染物的净化方法以及含活性炭的净化材料技术

本发明专利技术提供了一种雨水径流污染物的净化方法以及含活性炭的净化材料，该净化方法包括：通过加入净水滤料活性炭与多孔隙水泥混凝土集料对雨水径流污染物进行净化，净水滤料活性炭铺放于多孔隙水泥混凝土集料的下面，雨水径流污染物包括悬浮物、氨氮污染物和总磷污染物，该净化材料包括多孔隙水泥混凝土集料以及铺放于多孔隙水泥混凝土集料的下面的活性炭。本发明专利技术加入净水滤料活性炭后可以提高多孔隙水泥混凝土集料对雨水径流污染物的净化效果，尤其对氨氮污染物和总磷污染物的净化效果均有很大幅度提高。因此，该净化方法可以直接有效地提高多孔隙水泥混凝土的净化效果，并可以灵活应对不同污染物的环境，从而能够有效缓解径流污水的污染问题。

【技术实现步骤摘要】
雨水径流污染物的净化方法以及含活性炭的净化材料
本专利技术属于雨水污染
，具体涉及一种雨水径流污染物的净化方法以及含活性炭的净化材料。
技术介绍
目前全球水资源紧缺、环境恶化、生态文明建设需求日益增加，因此，研究绿色环保的多孔隙路面材料的水净化性，能让多孔隙铺装切实有效地在水资源节约、生态可持续和环境保护等方面起到作用。海域附近的城市对于多孔隙透水路面的主要要求是可以通过透水铺装实现雨水渗入土壤或返排入江河充分利用水资源，使雨水回收利用变废为宝。然而当前多孔隙水泥混凝土的研究在雨水径流污染的净化性能和影响规律等方面还处在起步阶段，多孔隙水泥混凝土虽然对固体悬浮物有较好的净化效果，但是对于氨氮污染物和总磷污染物几乎没有有效的净化能力，更无法对不同环境的污染问题进行有效解决。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的不足，首要目的是提供一种雨水径流污染物的净化方法。本专利技术的第二个目的是由雨水径流污染物的净化方法得到的含活性炭的净化材料。为达到上述目的，本专利技术的解决方案是：一种雨水径流污染物的净化方法，其包括以下步骤：通过加入滤料(即净水滤料)与多孔隙水泥混凝土集料对雨水径流污染物进行净化，滤料与多孔隙水泥混凝土集料的厚度比为1:5‐4:5。实际上，滤料铺放于多孔隙水泥混凝土集料的下面。优选地，滤料为活性炭，滤料包括但不限于活性炭。优选地，滤料的粒径为1‐2mm，比表面积为100‐1000m2/g。优选地，多孔隙水泥混凝土集料选自玄武岩或石灰岩中的任意一种。优选地，多孔隙水泥混凝土集料的粒径为4.75‐9.50mm，比表面积为200‐900m2/g。优选地，雨水径流污染物包括但不限于悬浮物、氨氮污染物和总磷污染物。一种含活性炭的净化材料，其由上述的净化方法而得到。实际上，该净化材料包括多孔隙水泥混凝土集料以及铺放于多孔隙水泥混凝土集料下面的活性炭，活性炭与多孔隙水泥混凝土集料的厚度比为1:5‐4:5。优选地，多孔隙水泥混凝土集料选自玄武岩或石灰岩中的任意一种。优选地，多孔隙水泥混凝土集料的粒径为4.75‐9.50mm，比表面积为200‐900m2/g。优选地，活性炭的粒径为1‐2mm，比表面积为100‐1000m2/g。由于采用上述方案，本专利技术的有益效果是：第一、本专利技术通过加入净水滤料活性炭与多孔隙水泥混凝土集料可以提高多孔隙水泥混凝土集料对悬浮物、氨氮污染物和总磷污染物的净化效果，尤其对氨氮污染物和总磷污染物的净化效果均有很大幅度提高。因此，该雨水径流污染物的净化方法可以直接有效地提高多孔隙水泥混凝土的净化效果，并可以灵活应对不同污染物的环境，从而能够有效缓解径流污水的污染问题，即对不同径流污染环境的净化能力具有重要意义。第二、本专利技术的净化方法具有现实意义、理论性强、操作简便和适应性强等特点，与仅采用多孔隙水泥混凝土集料进行净化相比，其能够较为明显地提高透水路面结构对径流污染物的去除能力，从而减弱了径流污染物对附近流域的生态环境的影响。附图说明图1为本专利技术的实施例和对比例中多孔隙水泥混凝土集料和加入净水滤料活性炭对雨水径流污染物的净化效果示意图。图2为本专利技术实验2中得到的雨水径流污染物中总磷标准曲线图。图3为本专利技术实验3中得到的雨水径流污染物中氨氮标准曲线图。具体实施方式本专利技术提供了一种雨水径流污染物的净化方法以及含活性炭的净化材料。<雨水径流污染物的净化方法>一种雨水径流污染物的净化方法，其包括以下步骤：通过加入净水滤料与多孔隙水泥混凝土集料对雨水径流污染物进行净化，净水滤料与多孔隙水泥混凝土集料的厚度比可以为1:5‐4:5，优选为3:5。实际上，净水滤料铺放于多孔隙水泥混凝土集料的下面。[净水滤料]净水滤料为活性炭，净水滤料包括但不限于活性炭。活性炭的粒径可以为1‐2mm，优选为2mm；比表面积可以为100‐1000m2/g，优选为200m2/g，莫氏硬度为7。活性炭材料是经过加工处理所得的无定形碳，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。活性炭材料作为一种性能优良的吸附剂，主要是由于其具有独特的吸附表面结构特性和表面化学性能所决定的。活性炭对于悬浮物这类不溶于水的污染物，物理筛除起到主要作用即依靠丰富的孔隙结构进行截留。与此同时吸附也在此过程中起到一定作用。目前，活性炭材料被广泛用于污水处理、大气污染防治等领域。根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同，可将吸附分为两大类：物理吸附和化学吸附。在吸附过程中，当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附；当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关，与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱，对污染物分子的结构影响不大，这种范德华力与分子间内聚力一样，故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变，由于化学键较强，对污染物分子的结构影响较大，故可把化学吸附看作化学反应，是污染物分子与活性炭分子间化学作用的结果，而化学吸附一般包含电子对共享或电子转移。总磷和氨氮的净化效果不同由很多微观影响因素。实际上，莫氏硬度是表示矿物硬度的一种标准，并非绝对硬度值，而是按照矿物硬度的顺序来表示。[多孔隙水泥混凝土集料]多孔隙水泥混凝土集料选自玄武岩或石灰岩中的任意一种，当然，多孔隙水泥混凝土集料包括但不限于玄武岩或石灰岩。多孔隙水泥混凝土集料的粒径可以为4.75‐9.50mm，优选为5mm；比表面积可以为200‐900m2/g，优选为200m2/g。其中，多孔隙水泥混凝土集料采用水泥、水和透水砼增强剂(胶结材料)掺配高质量的单一粒径或间断级配骨料所组成，从而得到具有孔隙率为15‐25％的混合材料，允许雨水快速渗透到下面的土壤层或储水层。[雨水径流污染物]雨水径流污染物除了悬浮物、氨氮污染物和总磷污染物之外，还包括有机污染物和重金属等。(悬浮物)悬浮物(SuspendedSolids)是地表径流最基本的污染物，包括有机组分和无机组分两大类，有机组分主要为生物残骸、排泄物和分解物，其由纤维素、淀粉等碳水化合物、蛋白质、类脂物质和壳质等组成；无机组分包括陆源矿物碎屑(如石英、长石、碳酸盐和粘土)和水生矿物(如海绿石和硅酸盐)，用悬浮物的浓度来表征悬浮物的去除指标。实际上，道路地表雨水径流污染物主要由降雨之前的地表沉淀物所决定，因此，为了实现与实际径流污水的最大相似性，本专利技术采用人工配制雨水水样的方式来进行雨水径流污染物的净化分析。本专利技术的雨水径流污染物水样的配制过程为：(1)、随机选取上海市嘉松北路的路表沉淀物，将其收集并置于干燥容器中待用，然后将路表沉淀物溶于蒸馏水或纯水中，得到第一混合溶液；(2)、将第一混合溶液经过滤纸(孔径为75μm)，收集第一滤液；(3)、将第一滤液置于装有蒸馏水的烧杯内，并置于磁力搅拌器上均匀搅拌30min，使其混合均匀，得到第二混合溶液；(4)、将扁咀无齿镊子夹取微孔滤膜放于事先恒重的称量瓶里，移入烘箱中于103～105℃下烘干30min后取出置干燥器内冷却至室温；(5)、取出微孔滤膜，将其正确地放在滤膜过滤器的滤膜托盘上，加盖配套的漏斗，并用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雨水径流污染物的净化方法，其特征在于：其包括以下步骤：通过加入滤料与多孔隙水泥混凝土集料对雨水径流污染物进行净化，所述滤料与所述多孔隙水泥混凝土集料的厚度比为1:5‐4:5。

【技术特征摘要】
1.一种雨水径流污染物的净化方法，其特征在于：其包括以下步骤：通过加入滤料与多孔隙水泥混凝土集料对雨水径流污染物进行净化，所述滤料与所述多孔隙水泥混凝土集料的厚度比为1:5‐4:5。2.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于：所述滤料为活性炭。3.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于：所述滤料的粒径为1‐2mm，比表面积为100‐1000m2/g。4.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于：所述多孔隙水泥混凝土集料选自玄武岩或石灰岩中的任意一种。5.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于：所述多孔隙水泥混凝土集料的粒径为4.75‐9.50mm，比表面积为200‐900m2/g。6.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于：所述雨水径流污染物包括悬浮物、氨氮污...

【专利技术属性】
技术研发人员：李辉，梁霄，林思劼，于天宇，张恒基，王寒冰，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31