一种环保型疏水固结剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种环保型疏水固结剂的制备方法。所述疏水固结剂由A、B、C三类组分构成，其中，A组分及相应的重量份数包括：油凝胶结剂0.1%–5%；B类组分及相应的重量份数包括：疏水剂0.1%–6%；C类组分及相应的重量份数包括：土壤凝结剂（生物酶2%–10%、表面活性剂1%–15%、减水剂0.03%–12%、早强剂1%–5%）、无机盐2%–6%、增稠剂0.2%–5%和水60%–75%。此配方有良好的固结和疏水性能，能促使土壤团粒紧密结合，有效提高道路的承载能力，能很好地防止有害物质浸出。综合利用油田油泥，减少油田固废污染。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型疏水固结剂的制备方法
本专利技术属于新型井场道路结构设计
，涉及一种环保型疏水固结剂的制备方法。
技术介绍
随着我国油田井场石油的开发，据统计，我国每年产生的含油污泥总量约500万吨。目前，常用的含油污泥处理方法如焚烧法、热水清洗法、溶剂萃取法、热解法等，存在成本高、处理过程繁琐、常伴随二次污染等缺点。因此，含油污泥的无害化、清洁化综合处理以及资源化利用，成为国内外环境保护和石油工业的研究重点之一。其中，运用固化稳定化技术将含油污泥转化为井场道路，就是实现资源化再利用闭环产业链的有效方法。该技术就地取材既可降低固废量、改善环境污染又能够在一定程度上节约筑路成本。另外，由于气候原因，我国道路因水损害导致道路耐久性下降的问题也时有发生，水损害常常发生于道路开放的雨季、或遇到高温，水通过裂缝及路表面孔隙进入混凝土内部，致使道路断裂或塌陷。超疏水技术用于路面结构构建为道路水损害提供了新思路。固化稳定化技术，是将污染土壤与能聚结成固体的黏结剂混合，将污染物捕获或固定在固体结构中的技术，被广泛地应用于有机物污染土壤修复中。传统的土壤凝结剂多采用硅酸盐水泥掺杂一定量的吸附性材料制备而成，其中，普遍采用的吸附性材料有：活性炭、有机膨润土、沸石、粉煤灰等。然而，针对油田井场环境下的道路修建，此类传统固化剂存在诸多弊端：其一，含油污泥通常湿度较大，若要被水泥等传统无机胶凝材料完全固化，需要消耗大量材料，成本较高；其二，含油污泥的疏水性阻碍水泥正常水化，是水泥水化速度延缓7–8倍，降低土壤之间粘结力，严重影响其强度发展，导致后期铺设道路无法满足承载要求。疏水材料一般是接触角大于90°，而超疏水材料是指水滴与表面的接触角大于150°，滚动角小于10°，水滴在超疏水表面几乎不润湿且极易滚落。而要构建超疏水表面需要从两个方面入手：其一，材料表面有一定的微纳粗糙结构；其二，材料表面需要修饰低表面能的疏水性物质。目前超疏水技术已经运用到输电线、航空飞行器、织物等方面并取得了一定的成果。相比于普通道路的修建，井场道路具有特殊性，主要表现在：1.井场常位于偏远地区，大批量运送石灰、水泥等常用筑路材料，需要较高的时间成本和运输成本。2.不同地区井场周围的土壤类型和结构差异较大，且伴随着落地油污染，油污通常是水泥固化的克星，常见的水泥、石灰、粉煤灰等土壤固化材料难以充分发挥凝结作用，导致土壤密实度降低、道路强度不达标。综上所述，针对目前土壤凝结技术及疏水技术用于修建道路的研究现状，据本人所知，仍未有人提出过将这两种技术相结合，实现落地油污污染治理和修筑井场道路资源化再利用的新思路。本专利技术将给关注及从事环境友好型土壤固化剂的人士提供参考。
技术实现思路
本专利技术旨在给修筑井场道路提供一种兼具抗压性能和疏水性能的方法，增加抗压强度的同时有效隔离水危害、降低含油污染物的迁移和扩散。通过在路基层掺土壤凝结剂可有效提高土壤的抗压强度，在路基层和表层掺疏水剂可减少水对路表的危害，而掺一定量的油凝胶结剂，可有效降低含油污染物的迁移和扩散。总之，将三者的优势充分结合起来运用到油田井场道路的铺建，实现资源化转换。1.一种环保型疏水固结剂的制备方法，所述固化剂主要含有A：油凝胶化剂、B：改性疏水剂和C：土壤凝结剂的混合水溶液：所述的油凝凝胶化剂为氨基酸系凝胶化剂、糖衍生物凝胶化剂；所述的疏水剂为：聚硅氧烷或聚硅氮烷类有机化合物；所述的土壤凝结剂是以生物酶、减水剂、早强剂、表面活性剂等的混合物，所有用到的试剂均为环保型试剂。2.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述A的组成，油凝胶化剂为12–羟基硬脂酸、二乙基磷酸铝两种组成二者比例1:3，占固化剂总量0.5％。3.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述的超疏水剂B的组成包括聚硅氧烷和交联剂，占固化剂总量2％，其中聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷、羟基聚二甲基硅氧烷两种的组合，二者比例1:1.5；交联剂为二月桂酸二正辛基锡和硅烷偶联剂的混合物，二者比例1:2.5。4.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述的土壤固化剂C含有生物酶—泰然酶或帕尔玛生物酶，占疏水固化剂总量的8％。5.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚，三者比例1:1:0.5，表面活性剂占疏水固化剂总量的9.5％。6.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述减水剂为木质素磺酸钠、萘磺酸钠甲醛缩合物、HSB比例为3:2:1，占固化剂总量5％。7.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述早强剂为三乙醇胺、Na2SO4、KCl混合构成三者比例1:1:2，占固化剂总量的7％。8.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述的增稠剂为羧甲基纤维素钠占疏水固化剂总量的0.5％。9.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述的固化剂含水量为68％。10.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，取油凝胶化剂、超疏水剂、土壤固结剂加入到水中搅拌均匀，再加入增稠剂混合均匀，即得到用于油田井场道路的环保型疏水固结剂。11.根据权利3所述的疏水剂，其特征在于，疏水剂的配制采用碱性条件下(碱：NaOH、甲酸钠等调配pH＝7.5–8.5)以乙醇为溶剂，将二氧化硅或氧化锌纳米粒子与聚硅氧烷混合，50℃磁力搅拌(500–1000r/min)2h。12.根据权利4所述的土壤固结剂，其特征在于，固化剂的掺入量为土壤重量的0.02‰-0.05‰。与现有技术相比，本专利技术有以下有益效果：1.实现油泥减量化无害化处理，有效控制油泥中有害物质浸出，减少固废处理成本。2.解决传统胶凝材料对含油污泥固化效果差的难题，实现资源回收再利用。3.就地取材，节约成本。无需大量运输水泥等建筑材料，只需使用少量超疏水固结剂。附图说明附图1是本专利技术中具体的施工步骤图。具体实施方式为使本领域相关技术人员充分理解本专利技术的技术方案和有益效果，以下结合具体实施案例进一步说明。实施案例一一种环保型疏水固结剂，由油凝胶化剂(A)、改性疏水剂(B)和土壤凝结剂(C)与水按照0:0:60:135的重量比混合后经磁力搅拌(45℃，30min)均匀而成。疏水材料和油凝胶化剂的制备方法桶实施案例一，与案例一所不同的是疏水固结剂的添加比例。实施案例二一种环保型疏水固结剂，由油凝胶化剂(A)、改性疏水剂(B)和土壤凝结剂(C)与水按照0:4:60:135的重量比混合后经磁力搅拌(45℃，30min)均匀而成。实施案例三一种环保型疏水固结剂，由油凝胶化剂(A)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保型疏水固结剂的制备方法，所述固化剂主要含有A：油凝胶化剂、B：改性疏水剂和C：土壤凝结剂的混合水溶液：/n所述的油凝凝胶化剂为氨基酸系凝胶化剂、糖衍生物凝胶化剂；所述的疏水剂为：聚硅氧烷或聚硅氮烷类有机化合物；所述的土壤凝结剂是以生物酶、减水剂、早强剂、表面活性剂等的混合物，所有用到的试剂均为环保型试剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种环保型疏水固结剂的制备方法，所述固化剂主要含有A：油凝胶化剂、B：改性疏水剂和C：土壤凝结剂的混合水溶液：
所述的油凝凝胶化剂为氨基酸系凝胶化剂、糖衍生物凝胶化剂；所述的疏水剂为：聚硅氧烷或聚硅氮烷类有机化合物；所述的土壤凝结剂是以生物酶、减水剂、早强剂、表面活性剂等的混合物，所有用到的试剂均为环保型试剂。


2.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述A的组成，油凝胶化剂为12–羟基硬脂酸、二乙基磷酸铝、L–丙氨酸中的一种或任意两种以上的混合。


3.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述的超疏水剂B的组成包括聚硅氧烷和交联剂，聚硅氧烷为聚二甲基硅氧烷、羟基聚二甲基硅氧烷、聚甲基氢硅氧烷中的一种或任意两种以上的组合，交联剂为二月桂酸二正辛基锡和硅烷偶联剂的混合物，二者比例1:2.5。


4.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述的土壤固化剂C含有生物酶—泰然酶或帕尔玛生物酶，占疏水固化剂总量的2%–10%。


5.根据权利要求1所述的一种环保型疏水固结剂的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为月桂醇聚氧乙烯醚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴柏平，王晓馨，刘攀，杨宏旭，钱赟峰，
申请(专利权)人：杭州造品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33