【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水处理材料，具体地，涉及一种人工湿地用多孔基质材料及其制备方法。
技术介绍
1、人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。作为人工湿地的重要组成部分，选择合适的基质材料是人工湿地水处理效果好坏的关键。
2、如cn201210457570.4公开的人工湿地用多孔基质材料，由质量比为10-20％的砂质粘土、5-35％的沸石、5-10％的腐木、5-35％的粉煤灰、5-25％的铁屑、1-2％的建筑用减水剂和10-15％的水经混合和成型工艺制成。该多孔基质材料耐腐蚀性能低，在具有腐蚀性水域(海水或腐蚀性污水)应用的人工湿地时，受腐蚀离子侵蚀严重，使其使用寿命缩短。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种人工湿地用多孔基质材料及其制备方法，在传统的人工湿地的基质材料(沸石、砾石、粉煤灰)中引入改性壳聚糖，以提高所得多孔基质材料防腐性能。
2、本专利技术的第一目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种人工湿地用多孔基质材料，包括以下重量份原料：10-25％的粉煤灰、20-50％沸石、10-35％高岭土、8-18％改性壳聚糖。
4、进一步地，所述所述粉煤灰为i级粉煤灰或i i级粉煤灰。
5、进一步地，所述沸石的粒
6、进一步地，所述改性壳聚糖包括以下步骤制成：
7、步骤a1、在氮气氛围下，向壳聚糖的醋酸溶液中，缓慢滴加4'-甲酰苯并-18-冠-6-醚的乙酸乙酯，滴加完全后，加热至回流，并反应20-36h，停止反应，冷却后，倒入2wt％的氢氧化钠溶液中沉淀，沉淀水洗至洗涤液呈中性，干燥，得接枝壳聚糖；
8、步骤a2、在氮气氛围下，向接枝壳聚糖的醋酸溶液中加入醋酸铁，加热至回流，并回流反应10-16h，冷却至室温，抽滤，洗涤，真空干燥，得磁性壳聚糖；
9、步骤a3、在60-65℃下，向磁性壳聚糖的醋酸溶液中，搅拌下，分别缓慢加入过硫酸铵和含有甲基丙烯酸十二氟庚酯的乙酸乙酯，加入完全后，继续搅拌反应1.5-3h，停止反应，冷却后，倒入2wt％的氢氧化钠溶液中沉淀，沉淀水洗至洗涤液呈中性，磁场分离得到产物，干燥，得改性壳聚糖。
10、进一步地，步骤a1中，所述壳聚糖、4'-甲酰苯并-18-冠-6-醚的质量比为1：0.2-0.35，所述醋酸溶液中乙酸的质量分数为1-3％；
11、在步骤a1中，利用了壳聚糖上的氨基和冠醚化合物上的醛基的席夫碱反应，使冠醚结构接入壳聚糖分子链上，即使得壳聚糖分子链上接枝有冠醚结构。
12、进一步地，步骤a2中，所述接枝壳聚糖、醋酸铁的质量比为1:0.05-0.25，所述醋酸溶液中乙酸的质量分数为1-3％；
13、在步骤a2中，利用了壳聚糖分子链上接枝的冠醚结构对铁离子强的络合能力，使得壳聚糖分子链对铁离子进行负载，得磁性壳聚糖，并提高了磁性壳聚糖对铁离子的负载能力，以及磁性壳聚糖稳定性(降低了磁性壳聚糖向水中产生游离的铁离子)。
14、进一步地，步骤a3中，所述磁性壳聚糖、过硫酸铵和甲基丙烯酸十二氟庚酯的质量比为10:0.5-2.5:12-15,所述醋酸溶液中乙酸的质量分数为1-3％；
15、在步骤a3中，以过硫酸铵为引发剂，将丙烯酸接枝共聚到磁性壳聚糖分子链上，向磁性壳聚糖分子引入含氟链，得改性壳聚糖，利用含氟链，赋予改性壳聚糖优异的防腐性能。
16、本专利技术的第二目的可以通过以下技术方案实现：
17、一种人工湿地用多孔基质材料的制备方法，包括：
18、第一步、将粉煤灰、沸石、高岭土和改性壳聚糖搅拌均匀后，加入水继续搅拌至浆料均匀的混合浆，其中，所述水的用量为所述高岭土质量的0.5-2倍；
19、第二步、将混合浆注入到模具中，在100-120pa/mm的压力下，定型脱模，然后每天喷水加湿养护至养护期结束，风干后得人工湿地用多孔基质材料，其中，所述养护期为20-40天。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术提供了一种人工湿地用多孔基质材料及其制备方法，以粉煤灰、沸石和高岭土为主要基质，以改性壳聚糖为耐腐蚀助剂，以解决
技术介绍
中提到的问题；
22、同时，所述改性壳聚糖不仅起到良好的耐腐蚀作用，还能发挥优异的磁性颗粒的作用，在脱氮除磷、重金属方面具有优异的吸附和去除作用，提高了所得多孔基质材料对污水、污泥处理能力。
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1.一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于,包括以下重量百分比的原料：10-25％的粉煤灰、20-50％沸石、10-35％高岭土、8-18％改性壳聚糖；
2.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于,所述粉煤灰为I级粉煤灰或I I级粉煤灰。
3.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于,所述沸石的粒径为10-15mm。
4.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，所述磁性壳聚糖、过硫酸铵和甲基丙烯酸十二氟庚酯的质量比为10:0.5-2.5:12-15,所述醋酸溶液中乙酸的质量分数为1-3％。
5.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，所述反应温度为60-65℃。
6.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，所述磁性壳聚糖包括以下步骤制成：
7.根据权利要求6所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，步骤A1中，所述壳聚糖、4'-甲酰苯并-18-冠-6-醚的质量比为1：0.2-0.35，所述醋酸溶液中乙酸的质量
8.根据权利要求6所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，步骤A2中，所述接枝壳聚糖、醋酸铁的质量比为1:0.05-0.25，所述醋酸溶液中乙酸的质量分数为1-3％。
9.一种人工湿地用多孔基质材料的制备方法，其特征在于，制成权利要求1-8任一所述的人工湿地用多孔基质材料，包括：
10.根据权利要求9所述的一种人工湿地用多孔基质材料的制备方法，其特征在于，所述养护期为20-40天。
...【技术特征摘要】
1.一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于,包括以下重量百分比的原料：10-25％的粉煤灰、20-50％沸石、10-35％高岭土、8-18％改性壳聚糖；
2.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于,所述粉煤灰为i级粉煤灰或i i级粉煤灰。
3.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于,所述沸石的粒径为10-15mm。
4.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，所述磁性壳聚糖、过硫酸铵和甲基丙烯酸十二氟庚酯的质量比为10:0.5-2.5:12-15,所述醋酸溶液中乙酸的质量分数为1-3％。
5.根据权利要求1所述的一种人工湿地用多孔基质材料，其特征在于，所述反应温度为60-65℃。
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖德安，丁丽，刘娜，
申请(专利权)人：深圳市清蓝工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：
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