今天為廣大朋友介紹的是——農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料制備方法
農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料的制備方法。本發(fā)明提出的制備方法是將秸稈焙燒碳化，制備高比表面積多孔結(jié)構(gòu)吸附材料，具體工藝包括粉碎秸稈、制備漿料、成型加工以及高溫焙燒等。本發(fā)明制備的水處理材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)吸附污染物容量大，有類(lèi)似活性炭的多孔道結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附活性點(diǎn)多;(2)吸附污染物種類(lèi)多，可以去除灌溉水中的重金屬離子、微生物以及農(nóng)藥、染料等有機(jī)物;(3)再生利用循環(huán)次數(shù)多，節(jié)約資源，降低成本;(4)制備方法簡(jiǎn)單，不依賴(lài)大型儀器設(shè)備，有利于推廣和應(yīng)用。本發(fā)明制備的水處理材料可用于大容量、流域性污染灌溉水的低成本凈化，市場(chǎng)前景廣闊。
1.一種農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下：
1)粉碎秸稈：將秸稈粉碎成20~40目的顆粒;
2)制備秸稈混合漿料：將膨潤(rùn)土、粉煤灰、鈦白粉、粘土、步驟1)得到的秸稈粉與水混合、攪拌，得到秸稈混合漿料;
3)成型加工：將秸稈混合漿料置于空心磚模具中，制成秸稈坯;
4)高溫焙燒：將秸稈坯置于窯爐中，于500~600℃下焙燒12~24小時(shí)，取出、冷卻，制得農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料的制備方法，其特征在于所述的秸稈為麥秸稈、稻秸稈、大豆秸稈、玉米秸稈或油菜秸稈之一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料的制備方法，其特征在于所述的秸稈混合漿料中各種物質(zhì)的重量百分比分別為：
膨潤(rùn)土重量百分比5%~20%;
粉煤灰重量百分比5%~20%;
鈦白粉重量百分比5%~20%;
粘土重量百分比5%~20%;
秸稈粉重量百分比15%~30%;
其余為水，其總重量滿(mǎn)足100%。
長(zhǎng)三角土地肥沃，河網(wǎng)密布，水源充沛。隨著生產(chǎn)發(fā)展和人口劇增等多重因素，工業(yè)和生活“三廢”排放量不斷增加，地表灌溉水的污染并引起的水質(zhì)性缺水越來(lái)越嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境壓力越來(lái)越大，特別在長(zhǎng)三角下游的大部分地區(qū)地下水的鹽分很高，不能用于農(nóng)業(yè)灌溉，上游工農(nóng)業(yè)排放的污水和生活廢水是農(nóng)業(yè)灌溉的唯一淡水資源。污水灌溉污染了農(nóng)田土壤和產(chǎn)品質(zhì)量，存在各種安全隱患。將污染灌溉水凈化處理后再利用，重復(fù)利用水資源，是緩解水資源短缺和水污染嚴(yán)重的重要手段[SonYK,YoonCG,RheeHP,etal.PaddyandWaterEnvironment,2013,11,543-550.]。雖然污水處理技術(shù)已經(jīng)成熟，可達(dá)到無(wú)病原菌、不破壞土壤的結(jié)構(gòu)和性能、不危害農(nóng)作物、不污染地下水等要求，但按照國(guó)家城市污水再生回灌農(nóng)田安全技術(shù)規(guī)范來(lái)處理灌溉水，建設(shè)成本昂貴，難于在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用。郭飛等[郭飛，周志疆，劉士輝等.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,17,77-79]介紹了生物凈化處理、砂石過(guò)濾處理、紫外線(xiàn)殺菌處理、反滲透處理等灌溉水處理技術(shù)，但結(jié)合產(chǎn)能等需要，難于在大面積農(nóng)田生產(chǎn)中達(dá)到理想的處理效果。楊再雍等[楊再雍，邱立華.李明玉.廣西輕工業(yè)，2008，113,80-81.]研究應(yīng)用人工濕地系統(tǒng)水凈化技術(shù)，是利用植物-微生物-基質(zhì)聯(lián)合作用的生態(tài)工程方法，能有效去除污染物質(zhì)，處理效果好，設(shè)備簡(jiǎn)單，基建和運(yùn)行費(fèi)用低，維護(hù)管理方便，出水水質(zhì)穩(wěn)定，能夠達(dá)到農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，但其所需要的占地面積地大，生產(chǎn)上是不可行的。近年來(lái)，王修貴等[王修貴，魏小華.水利水電科技進(jìn)展，2010，30,91-94.]廣泛開(kāi)展了美國(guó)的灌溉-排水-濕地綜合管理系統(tǒng)在中國(guó)農(nóng)村實(shí)際應(yīng)用的研究工作，控制農(nóng)業(yè)面源污染，同樣需要大量的濕地面積，不適合污水灌溉的預(yù)處理。總體上看，目前國(guó)內(nèi)污水灌溉前缺少行之有效、使用方便的凈化處理措施，也缺乏相關(guān)的理論研究和技術(shù)支持。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料的制備方法。本發(fā)明提出的制備方法是將秸稈焙燒碳化，制備高比表面積多孔結(jié)構(gòu)吸附材料，具體工藝包括粉碎秸稈、制備漿料、成型加工以及高溫焙燒等。本發(fā)明制備的水處理材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)吸附污染物容量大，有類(lèi)似活性炭的多孔道結(jié)構(gòu)，比表面積大，吸附活性點(diǎn)多;(2)吸附污染物種類(lèi)多，可以去除灌溉水中的重金屬離子、微生物以及農(nóng)藥、染料等有機(jī)物;(3)再生利用循環(huán)次數(shù)多，節(jié)約資源，降低成本;(4)制備方法簡(jiǎn)單，不依賴(lài)大型儀器設(shè)備，有利于推廣和應(yīng)用。本發(fā)明制備的水處理材料可用于大容量、流域性污染灌溉水的低成本凈化，市場(chǎng)前景廣闊。
本發(fā)明提出的農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料的制備方法，具體步驟如下：
1)粉碎秸稈：將秸稈粉碎成20~40目的顆粒;
2)制備秸稈混合漿料：將膨潤(rùn)土、粉煤灰、鈦白粉、粘土、步驟1)得到的秸稈粉與水混合、攪拌，得到秸稈混合漿料;
3)成型加工：將秸稈混合漿料置于空心磚模具中，制成秸稈坯;
4)高溫焙燒：將秸稈坯置于窯爐中，于500~600℃下焙燒12~24小時(shí)，取出、冷卻，制得農(nóng)業(yè)灌溉水處理材料。
本發(fā)明中，所述秸稈為麥秸稈、稻秸稈、大豆秸稈、玉米秸稈或油菜秸稈中任一種。
本發(fā)明中，秸稈混合漿料中，各種物質(zhì)的重量百分比分別為：
膨潤(rùn)土重量百分比5%~20%;
粉煤灰重量百分比5%~20%;
鈦白粉重量百分比5%~20%;
粘土重量百分比5%~20%;
秸稈粉重量百分比15%~30%;
其余為水，其總重量滿(mǎn)足100%。.
利用本發(fā)明制備方法得到的灌溉水處理材料置于灌溉渠內(nèi)，筑成長(zhǎng)10米、橫截面為1平方米的濾層，檢測(cè)灌溉水通過(guò)前后的水質(zhì)。
本發(fā)明的有益效果在于：
(1)將膨潤(rùn)土、粉煤灰、鈦白粉、粘土、秸稈粉混合，通過(guò)焙燒獲得復(fù)合水處理材料，在焙燒中，秸稈碳化，使得復(fù)合水處理材料具有高比表面積多孔結(jié)構(gòu)，另一方面，焙燒生成的秸稈碳也具有污水凈化功能，提升了復(fù)合水處理材料的凈化能力。
(2)利用膨潤(rùn)土吸附重金屬離子、粉煤灰吸附有機(jī)物、鈦白粉催化滅活微生物、粘土粘結(jié)成型等功能，極大提高了復(fù)合水處理材料的適用性，這種新型復(fù)合材料的制備方法為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)。
(3)成本低、工藝簡(jiǎn)單，對(duì)儀器設(shè)備的依賴(lài)度低。
污水處理設(shè)備聯(lián)系方式：
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