公布日：2023.12.15
申請(qǐng)日：2023.10.07
分類號(hào)：C02F11/00(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種河湖底泥的高效固化消解方法，涉及污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，將河湖底泥和硫鋁酸鹽水泥、硅烷改性蒙脫土、三異丙醇胺改性鋼渣、生石灰充分?jǐn)嚢杌旌希缓髮⒌玫降幕旌衔锘靥钪梁雍䞍?nèi)，露天自然養(yǎng)護(hù)10-15天，之后向河湖內(nèi)重新蓄水。本發(fā)明通過在河湖底泥中添加一定量的由硫鋁酸鹽水泥、硅烷改性蒙脫土、三異丙醇胺改性鋼渣以及生石灰組成的固化劑，處理效果好，不受河湖底泥中有機(jī)質(zhì)含量的影響，且得到的固化污泥強(qiáng)度大。
權(quán)利要求書
1.一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：將河湖底泥和硫鋁酸鹽水泥、硅烷改性蒙脫土、三異丙醇胺改性鋼渣、生石灰充分?jǐn)嚢杌旌�，然后將得到的混合物回填至河湖�?nèi)，露天自然養(yǎng)護(hù)10-15天，之后向河湖內(nèi)重新蓄水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述河湖底泥的含水量為80-85wt％，密度為1-2g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述硫鋁酸鹽水泥為42.5硫鋁酸鹽水泥，其密度為3g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述充分?jǐn)嚢杌旌系臅r(shí)間為2-3h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：各組分的用量以重量份計(jì)，分別為：河湖底泥110-130份、硫鋁酸鹽水泥4-8份、硅烷改性蒙脫土0.5-1份、三異丙醇胺改性鋼渣5-12份、生石灰2-5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述硅烷改性蒙脫土的制備方法為：向乙醇溶液中加入乙酸調(diào)節(jié)溶液pH為3-4，之后加入氨丙基三乙氧基硅烷，然后加入酸化的納米蒙脫土，研磨處理，最后采用乙醇洗滌沉淀，制得硅烷改性蒙脫土。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述納米蒙脫土的平均粒徑大小為20-30nm，所述乙醇溶液的濃度為95wt％，所述氨丙基三乙氧基硅烷、酸化的納米蒙脫土的質(zhì)量比為1：(30-50)；所述研磨處理的溫度為75-85℃，時(shí)間為30-60min。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述酸化的納米蒙脫土是將納米蒙脫土置于濃度為20-30wt％的稀硫酸中進(jìn)行常溫處理，處理時(shí)保持固液質(zhì)量比為1:20，處理時(shí)間為10-20min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述三異丙醇胺改性鋼渣的制備方法為：將鋼渣粉碎過20目篩，然后與三異丙醇胺混合球磨處理，制得三異丙醇胺改性鋼渣。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種河湖底泥的高效固化消解方法，其特征在于：所述鋼渣、三異丙醇胺的質(zhì)量比為1：(0.05-0.1)；所述球磨時(shí)的轉(zhuǎn)速為200-300r/min，時(shí)間為30-50min。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種河湖底泥的高效固化消解方法，該方法通過在河湖底泥中添加一定量的由硫鋁酸鹽水泥、硅烷改性蒙脫土、三異丙醇胺改性鋼渣以及生石灰組成的固化劑，處理效果好，不受河湖底泥中有機(jī)質(zhì)含量的影響，且得到的固化污泥強(qiáng)度大。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
一種河湖底泥的高效固化消解方法，將河湖底泥和硫鋁酸鹽水泥、硅烷改性蒙脫土、三異丙醇胺改性鋼渣、生石灰充分?jǐn)嚢杌旌�，然后將得到的混合物回填至河湖�?nèi)，露天自然養(yǎng)護(hù)10-15天，之后向河湖內(nèi)重新蓄水。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述河湖底泥的含水量為80-85wt％，密度為1-2g/cm3。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述硫鋁酸鹽水泥為42.5硫鋁酸鹽水泥，其密度為3g/cm3。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述充分?jǐn)嚢杌旌系臅r(shí)間為2-3h。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，各組分的用量以重量份計(jì)，分別為：河湖底泥110-130份、硫鋁酸鹽水泥4-8份、硅烷改性蒙脫土0.5-1份、三異丙醇胺改性鋼渣5-12份、生石灰2-5份。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述硅烷改性蒙脫土的制備方法為：向乙醇溶液中加入乙酸調(diào)節(jié)溶液pH為3-4，之后加入氨丙基三乙氧基硅烷，然后加入酸化的納米蒙脫土，研磨處理，最后采用乙醇洗滌沉淀，制得硅烷改性蒙脫土。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述納米蒙脫土的平均粒徑大小為20-30nm，所述乙醇溶液的濃度為95wt％，所述氨丙基三乙氧基硅烷、酸化的納米蒙脫土的質(zhì)量比為1：(30-50)；所述研磨處理的溫度為75-85℃，時(shí)間為30-60min。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述酸化的納米蒙脫土是將納米蒙脫土置于濃度為20-30wt％的稀硫酸中進(jìn)行常溫處理，處理時(shí)保持固液質(zhì)量比為1:20，處理時(shí)間為10-20min。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述三異丙醇胺改性鋼渣的制備方法為：將鋼渣粉碎過20目篩，然后與三異丙醇胺混合球磨處理，制得三異丙醇胺改性鋼渣。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述鋼渣、三異丙醇胺的質(zhì)量比為1：(0.05-0.1)；所述球磨時(shí)的轉(zhuǎn)速為200-300r/min，時(shí)間為30-50min。
由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明在河湖底泥中加入一定量的硫鋁酸鹽水泥、硅烷改性蒙脫土、三異丙醇胺改性鋼渣和生石灰作為混合固化劑，硫鋁酸鹽水泥具有較高的早期強(qiáng)度，并能產(chǎn)生一定的水化產(chǎn)物，例如硅酸三鈣、鋁酸三鈣等，可與底泥中的水、黏土礦物等發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等水硬性物質(zhì)，使底泥變得更加堅(jiān)固，同時(shí)減少了底泥的孔隙率，提高了固化底泥的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。有機(jī)硅烷改性蒙脫土分散性好，且具有良好的膨脹能力和吸水特性，其可有效填充水泥水化過程中產(chǎn)生的裂縫和孔隙，進(jìn)而提高固化底泥的強(qiáng)度。而且納米蒙脫土表面的有機(jī)硅烷還可以與底泥中的黏土礦物反應(yīng)，生成更加穩(wěn)定的硅酸鹽，進(jìn)一步增強(qiáng)底泥的堅(jiān)固性。三異丙醇胺可有效活化鋼渣，生成具有粘合性的物質(zhì)，替代部分水泥作為膠凝材料，不僅降低了成本，且使底泥變得更加堅(jiān)固。同時(shí)，三異丙醇胺還可以改善底泥的孔隙率和滲透性，提高其防水性能。生石灰與底泥中的水分和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化鈣等物質(zhì)，使底泥變得更加堅(jiān)固。同時(shí)，生石灰還可以提高底泥的堿性，降低其中重金屬離子的活性，從而減少了其對(duì)環(huán)境的危害。
（發(fā)明人：戴維生;董黃土;任智紅;沈?qū)?/span>;李永剛;吳發(fā)淮;黃燁婷;王幸昌;余博識(shí);王浩峰;金琪琪）
