一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于环境污染场地风险管控技术领域，尤其是一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料及其制备方法，现提出如下方案，其包括以下原材料：原位土60

【技术实现步骤摘要】
一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环境污染场地风险管控
，尤其涉及一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]土壤是指陆地表面具有肥力、能够生长植物的疏松表层，其厚度一般在2 m左右。土壤不但为植物生长提供机械支撑能力，并能为植物生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长，工业迅猛发展，固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。凡是妨碍土壤正常功能，降低作物产量和质量，还通过粮食、蔬菜，水果等间接影响人体健康的物质，都叫做土壤污染物。
[0003]根据2018年中国环境公报显示，当前中国土壤污染超标率高达16.9%，在土壤污染中工业污染场地高达43.9%，严重影响我国公民的生活安全。工业污染场地主要源于化工厂、农药厂等工业在生产过程中对原位场地造成的污染，并且随着我国城镇化进程加快，推进将工业污染场地搬迁至郊区的过程，在这一过程中，会由于工业搬迁遗留的污染地块，对周边环境产生极其严重的危害，并且由于工业污染场地种类不同，目前逐渐呈现出污染高浓度与污染复合化，故提升现有风险管控手段势在必行。而在风险管控中，我国环保部推荐的管控手段之一即是竖向阻隔屏障技术，然而现有的竖向阻隔屏障技术在面对高浓度复合污染作用下，存在渗漏与破坏风险，丧失阻隔效能，并且污染物并未做到真正的阻隔，存在有机污染物挥发至空气或重金属污染物溶解于水源的可能，并且可能会在高水力梯度的侵蚀下，导致防渗效果失效，故研发增强吸附型刚性竖向阻隔屏障是当前的迫切需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有柔性竖向阻隔屏障的不足要解决的是：一、该竖向阻隔屏障具备较高的抗压强度，满足规范中28天无侧限抗压强度大于100kPa的要求，抵挡高水力梯度侵蚀；二、该竖向阻隔屏障在高浓度复合污染物作用下，仍能保持较低的渗透系数，满足规范要求低于10
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9m/s；三、该竖向阻隔屏障在高浓度复合污染物胁迫作用下，提供一个高吸附特性，要求吸附性能提升10%
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50%的阻隔屏障材料，由此我们提出了一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料及其制备方法，包括以下原材料：原位土60
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75%、钠化改性膨润土10
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16%、活性氧化镁5
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9%、粒化高炉矿渣7
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12%、大孔吸附树脂5
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15%组成。
[0005]优选地，所述原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣、大孔吸附树脂的质量占比为：100:10:1:9:2~100:10:1:9:10。
[0006]优选地，所述原位土粒径小于1mm，所述钠化改性膨润土粒径小于0.002mm，所述钠化改性膨润土膨胀指数大于14ml/2g。
[0007]优选地，所述钠化改性膨润土液限大于220%，所述活性氧化镁的含量高于80%，所述粒化高炉矿渣粒径小于0.002mm，所述大孔吸附树脂粒径小于0.0006mm，所述大孔吸附树脂比表面积大于500m2/g。
[0008]增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料的制备方法，包括如下步骤：S1、配置复合要求质量比的原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣、大孔吸附树脂；S2、将步骤S1所得的各种材料运用强制搅拌机进行搅拌，转速设置为100
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200转/分钟，强制搅拌5
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10min，得出混合干料；S3、配置商用钠化膨润土与水质量占比为1:9的钠化改性膨润土泥浆；S4、将钠化改性膨润土泥浆加入步骤S2所得的混合干料，直至坍落度满足规范要求介于100~150mm，得出混合湿料；S5、将步骤S4得出的混合湿料，运用强制搅拌机进行搅拌，转速设置为100
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200转/分钟，强制搅拌5
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15min，最终得出增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料。
[0009]优选地，所述步骤S2中：将步骤S1所得的各种材料运用强制搅拌机进行搅拌，转速设置为100转/分钟，强制搅拌10min，得出混合干料。
[0010]优选地，所述步骤S4中：将钠化改性膨润土泥浆加入步骤S2所得的混合干料，直至坍落度满足规范要求到150mm，得出混合湿料。
[0011]优选地，所述强制搅拌机的型号为无锡臣力粉体设备有限公司生产的CDLW
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2000卧式螺带混合机。
[0012]本专利技术中设计一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料，该竖向阻隔屏障材料主要由原位土、商用钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣（GGBS）、大孔吸附树脂组成。其中，掺入商用钠化改性膨润土的原因是使竖向阻隔屏障在高浓度复合污染物作用下仍能保持低渗透系数，满足规范要求低于10
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9m/s；掺入活性氧化镁、粒化高炉矿渣（GGBS）的原因是通过少量活性活性氧化镁激发粒化高炉矿渣，发生火山灰反应，生成胶凝材料，提升竖向阻隔屏障的强度，满足规范中28天无侧限抗压强度大于100kPa的要求；掺入大孔吸附树脂的原因是提升竖向阻隔屏障的吸附性能，吸附高浓度的复合污染物，要求吸附性能提升10%
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50%，并且大孔吸附树脂对于其他材料并未有任何影响，属于协同优化作用。
[0013]与传统竖向阻隔屏障材料相比，本专利技术主要有以下优势：一、此增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料高浓度复合污染物胁迫作用下，仍能具备较高的无侧限抗压强度，无侧限抗压强度可增加5%
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10%，完全满足28天大于100kPa的要求。
[0014]二、此增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料在高浓度复合污染物胁迫作用下，仍能保持较低的渗透系数，满足规范要求低于10
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9m/s，具备较为突出的化学相容性。
[0015]三、此增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料，吸附性能能够得到显著的提升，并且显著提升了其针对污染物的阻滞性能。
[0016]四、此增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料属于绿色材料，对于环境不会产生污染。
[0017]五、此增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料的制备方法简单，原材料易于购买，应用推广容易。
具体实施方式
[0018]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]本专利技术主要包括三个实施案例，其中“对照组1”材料由原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣构成，其质量占比为：100:10:1:9。“实施组1”材料由原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣、大孔吸附树脂的质量占比为：100:10:1:9:1。“实施组2”材料由原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣、大孔吸附树脂的质量占本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料，其特征在于，包括以下原材料：原位土60
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75%、钠化改性膨润土10
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16%、活性氧化镁5
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9%、粒化高炉矿渣7
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12%、大孔吸附树脂5
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15%组成。2.根据权利要求1所述的一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料，其特征在于，所述原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣、大孔吸附树脂的质量占比为100:10:1:9:2~100:10:1:9:1。3.根据权利要求1所述的一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料，其特征在于，所述原位土粒径小于1mm，所述钠化改性膨润土粒径小于0.002mm，所述钠化改性膨润土膨胀指数大于14ml/2g。4.根据权利要求1所述的一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料，其特征在于，所述钠化改性膨润土液限大于220%，所述活性氧化镁的含量高于80%，所述粒化高炉矿渣粒径小于0.002mm，所述大孔吸附树脂粒径小于0.0006mm，所述大孔吸附树脂比表面积大于500m2/g。5.根据权利要求1所述的一种增强吸附型刚性竖向阻隔屏障材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、配置复合要求质量比的原位土、钠化改性膨润土、活性氧化镁、粒化高炉矿渣、大孔吸附树脂；S2、将步...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕钰璋，孙新坡，傅贤雷，姜哲元，王安辉，伍浩良，王心怡，
申请(专利权)人：南京岩环新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：