一种河湖淤泥调理固化剂及调理方法技术

本发明专利技术提出了一种河湖淤泥调理固化剂及调理方法，所述固化剂包括矿渣粉、粉煤灰、石膏、丙烯酸改性电石渣、调理剂和建筑垃圾骨料。本发明专利技术的淤泥调理固化剂可广泛应用于河流、湖泊、水库等环保工程产生的清淤疏浚底泥的脱水和固化的调理剂，其出水水质为中性，处理后的淤泥含水率低，强度高，不会二次泥化，可广泛应用为路基回填、建筑回填、沟渠回填用土。建筑回填、沟渠回填用土。建筑回填、沟渠回填用土。

【技术实现步骤摘要】
一种河湖淤泥调理固化剂及调理方法


[0001]本专利技术涉及淤泥脱水
，尤其涉及一种河湖淤泥调理固化剂及调理方法。

技术介绍

[0002]随着经济和社会的发展，人类活动对河湖、水库等生态水体的影响日益增加，最终表现为水体底部淤泥的大量淤积，影响泄洪，且沉积的淤泥会造成水中悬浮物、磷等污染物质的增多，因此需要通过清淤疏浚来改善、修复水体环境。清淤疏浚过程中产生的淤泥含水率高，且含有大量无机质、有机质、微量元素等物质，如不妥善处理，将会对环境造成二次污染。
[0003]目前工程中，一般采用生石灰对淤泥进行调理，形成的刚性骨架作为透水通道，从而提高脱水效率。但生石灰调理后泥饼的pH过高，易二次泥化，难以后续处置及资源化利用，所以目前迫切需要对淤泥调理固化剂和应用进行深入研究和改进。
[0004]CN107226597B公开了一种淤泥处理专用试剂，包括水泥、生石灰、铝粉、减水剂、速凝剂和稳泡剂，虽然可提高淤泥的脱水效率，且淤泥强度较高，但并未考虑药剂的环保性，滤液需进一步收集并处理后方可排放。CN105776817B公开了一种城市河道淤泥快速脱水工艺，该专利技术通过向淤泥中加入聚阴离子纤维素和复合絮凝剂，并通过带式压滤机进行脱水，操作简单、脱水效果好，且滤液水质较好，但带式压滤机脱水后泥饼含水率较高，且并未引入可增强泥饼强度的成分，泥饼易二次泥化，难以得到彻底处理。CN112194329A公开了一种河湖污泥的无害化资源化处理方法，该专利技术直接以硫酸、硝酸等强酸直接中和CaO、快硬硫铝酸盐水泥、NaOH、Ca(OH)2等碱性成分，硫酸、硝酸属于危险化工品，操作不当对环境影响更大，且强碱的加入对泥饼的固化反应和透水通道的形成都有不利影响。
[0005]为此，我们针对河湖、水库淤泥的性质，开发了一种脱水效果好，滤液pH中性，并且可以实现泥饼用作路基回填资源化的高效调理固化剂。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种脱水率高、滤液中性、处理后的淤泥不回泥，可直接作为回填土的河湖淤泥调理固化剂及调理方法。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：一方面，本专利技术提供了一种河湖淤泥调理固化剂，所述固化剂包括矿渣粉、粉煤灰、石膏、调理剂和建筑垃圾骨料，所述调理剂包括聚合氯化铝和聚合硫酸铁。
[0008]在以上技术方案的基础上，优选的，所述固化剂还包括丙烯酸改性电石渣。
[0009]在以上技术方案的基础上，优选的，所述聚合氯化铝：聚合硫酸铁的质量比为1:(1
‑
1.5)。
[0010]在以上技术方案的基础上，优选的，按照重量份数计算，所述固化剂包括矿渣粉0
‑
5份、粉煤灰20
‑
40份、石膏20
‑
40份、丙烯酸改性电石渣0
‑
5份、调理剂0
‑
10份和建筑垃圾骨料0
‑
20份，矿渣粉、丙烯酸改性电石渣、调理剂和建筑垃圾骨料的份数均不为0。
[0011]在以上技术方案的基础上，优选的，所述丙烯酸改性电石渣的制备方法为：将电石渣、丙烯酸和蒸馏水放入反应容器中，在250
‑
550r/min，45
‑
75℃条件下，搅拌反应0.5
‑
1h，反应结束后，将反应材料取出并烘干得到改性电石渣。
[0012]在以上技术方案的基础上，优选的，所述电石渣：丙烯酸：蒸馏水的质量比为(3
‑
5):1:(4
‑
6)。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，所述粉煤灰、矿渣粉和石膏的有效成分均不低于70％。
[0014]在以上技术方案的基础上，优选的，所述建筑垃圾骨料粒径为0
‑
5mm，且不为0。
[0015]另一方面，本专利技术提供了一种河湖淤泥调理固化剂调理淤泥的方法，包括如下步骤：
[0016]S1，淤泥浓缩：将清淤产生的淤泥泵送至调理均化池，并在调理均化池中加入PAM浓缩淤泥，上清液回流至水处理设备进一步处理，浓缩后的淤泥泵送至压滤机；
[0017]S2，淤泥调理：在浓缩淤泥泵送至压滤机的过程中，将固化剂加入淤泥中；
[0018]S3，机械脱水：按照压力1
‑
1.5MPa，时间20
‑
40min，对压滤机中的淤泥进行压滤处理，收集滤液并进行砂滤处理；
[0019]S4，泥饼处理：压滤后的泥饼养护7
‑
14d后进行破碎、筛分处理，作为回填土材料。
[0020]在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S1中，PAM的加入量为加入PAM后淤泥比重由1.02
‑
1.1g/cm3浓缩至1.15
‑
1.2g/cm3。
[0021]在以上技术方案的基础上，优选的，步骤S2中，每m3淤泥加入20
‑
50kg固化剂。
[0022]本专利技术的一种河湖淤泥调理固化剂及调理方法相对于现有技术具有以下有益效果：
[0023]粉煤灰和矿渣粉既有助滤的作用也有固化的作用。由于矿渣粉用量少、粉煤灰水化反应速度慢，二者的水化产物水化硅酸钙CSH、水化铝酸钙CAH等前期可促进透水通道的形成，降低淤泥阻力；后期则对淤泥产生包裹胶结和孔隙填充作用，产生强度。
[0024]石膏主要成分为半水硫酸钙和二水硫酸钙，可促进水化硫铝酸钙的形成，有微膨胀特性和早强特性，起助滤和固化的作用。
[0025]复合调理剂的加入，首先提供了Al
3+
、Cl
‑
、SO
42
‑
等促进水化反应，提高固化体的强度，避免淤泥二次泥化；其次，聚合氯化铝、聚合硫酸铁水解后呈酸性，可以中和部分碱性，保证pH成中性；最后，聚合氯化铝、聚合硫酸铁的加入降低了出水的SS，可以提高出水水质。
[0026]0‑
5mm建筑垃圾骨料可以在固化体网状结构中起到骨架的作用，是胶凝物质在淤泥中的支点，提高泥饼强度，同时细小的建筑垃圾颗粒还具有助滤的作用。
[0027]改性电石渣主要起助滤的作用，电石渣中的Ca
2+
可通过离子交换取代黏土离子周围的低价离子K+、Na+，减小水化离子半径，减薄双电层厚度，同时产生的Ca(OH)2等晶体形成透水通道，提高脱水效率。丙烯酸的引入，一方面降低了电石渣的碱性；另一方面，长链极性基团结合在电石渣表面，提高电石渣的分散性和疏水性。
[0028]本专利技术的淤泥调理固化剂可广泛应用于河流、湖泊、水库等环保工程产生的清淤疏浚底泥的脱水和固化的调理剂，其出水水质为中性，处理后的淤泥含水率低，强度高，不会二次泥化，可广泛应用为路基回填、建筑回填、沟渠回填用土。
[0029]本专利技术的淤泥调理固化剂适用范围广，广泛适用于各种高含淤泥类固废的处理，
如水体清淤淤泥、管网污泥、工程渣土等。
附图说明
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河湖淤泥调理固化剂，其特征在于：所述固化剂包括矿渣粉、粉煤灰、石膏、调理剂和建筑垃圾骨料，所述调理剂包括聚合氯化铝和聚合硫酸铁。2.如权利要求1所述的一种河湖淤泥调理固化剂，其特征在于：所述固化剂还包括丙烯酸改性电石渣。3.如权利要求1所述的一种河湖淤泥调理固化剂，其特征在于：所述聚合氯化铝：聚合硫酸铁的质量比为1:(1
‑
1.5)。4.如权利要求2所述的一种河湖淤泥调理固化剂，其特征在于：按照重量份数计算，所述固化剂包括矿渣粉0
‑
5份、粉煤灰20
‑
40份、石膏20
‑
40份、丙烯酸改性电石渣0
‑
5份、调理剂0
‑
10份和建筑垃圾骨料0
‑
20份，矿渣粉、丙烯酸改性电石渣、调理剂和建筑垃圾骨料的份数均不为0。5.如权利要求2所述的一种河湖淤泥调理固化剂，其特征在于：所述丙烯酸改性电石渣的制备方法为：将电石渣、丙烯酸和蒸馏水放入反应容器中，在250
‑
550r/min，45
‑
75℃条件下，搅拌反应0.5
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1h，反应结束后，将反应材料取出并烘干得到改性电石渣。6.如权利要求5所述的一种河湖淤泥调理固化剂，其特征在于：所述电石渣：丙烯酸：蒸馏水的质量比为(3
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋雨露，陈益人，崔健，刘汉涛，高倩，李露露，洪雪娇，邓烨，
申请(专利权)人：三川德青科技有限公司，
类型：发明
国别省市：