[發明專利]盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑及改性方法和應用

在審

• 申請號: 201811113396.5
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN108975474A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 周昊宸;周向清
• 申請（專利權）人: 湖南烯富環保科技有限公司
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F11/14
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

本發明公開了一種盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑及改性方法和應用。所述改性無機絮凝劑由無機絮凝劑與改性劑組成。所述改性劑制備方法包括含鐵、鋅料液配制，含硅料液配制以及配制改性劑。其應用是將所述改性無機絮凝劑應用于盾構泥水中，在盾構機坑口對盾構泥水進行固液快速分離過濾，即得到含水率低于30％的泥塊與達到國際二類以上標準的工業用水。本發明可實現泥水在盾構坑口快速分離，減少了盾構泥水傳統處理技術導致的運輸過程污染問題，改性無機絮凝劑中沒有有機成分，減輕了泥、水對環境的潛在危害，使盾構泥處置成本得到了降低。本發明操作簡單、方便，可快速實現盾構泥水分離，并且不會將有機物帶入泥與水中造成二次污染。

技術領域

本發明涉及盾構渣土處理技術領域，特別地是指盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑及改性方法和應用。屬于固液快速分離技術領域。

背景技術

在城市隧道、地鐵以及高鐵等建設中，大多會用到泥水盾構施工技術。為了使進入盾構倉內渣土具有較好的流動性便于傳輸、減少盾構機械磨損、改善盾構機掘進參數以及提高盾構機掘進質量，通常會向倉內注入一定的水、泡沫劑或高分子聚合物，從而產生大量含泡沫劑與高分子聚合物的盾構泥水。目前國內針對盾構泥水的處置方式大多是直接外運至渣土收納場進行簡單粗顆粒篩分處理，該方式存在的主要問題有：(1)由于盾構泥中水含量通常高于80％，很容易運輸過程中的跑冒漏滴、污染環境；(2)因泥中含水率過高，導致運輸成本居高不下；(3)需要專門的收納場來處置泥水，使得處置費用增高；(4)現有在收納場的處置大都是粗顆粒簡單篩分，因為廢泥漿自然沉降分離難，通常會往其中加入聚丙烯酰胺類高分子絮凝劑來實現泥的沉降與水的分離，分離的水與沉降的泥均直接廢棄排放，既浪費了水資源，并且泥漿排放地大多成為軟基，使得堆放地再利用難度加大。因此，如果能開發一個新的技術，能在施工的坑口直接實現泥水分離，且不再帶入有機物，將有益于水資源的循環利用，也可去掉收納場，還有利于運輸與泥的再利用。新技術的關鍵就是找到一個可在坑口快速實現泥水分離的添加劑。到目前為止，還未見可實現泥水在坑口快速分離技術的報道。發明內容

本發明的目的在于克服現有技術之不足，提供一種可實現盾構泥水快速分離的盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑及改性方法和應用。本發明不僅可實現盾構泥水中水資源中與泥的資源化利用，還可應用于污泥等難實現泥水快速分離的領域。

本發明一種盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑，所述改性無機絮凝劑由無機絮凝劑與改性劑組成，每升改性劑中含無機絮凝劑50-100g。

本發明一種盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑，所述無機絮凝劑選自聚合硅酸鐵、聚合硅酸鋁鐵、聚合磷酸鋁鐵、聚合硅酸硫酸鋁、聚合硫酸鋁鐵、聚合硅酸鋁中的一種。

本發明一種盾構泥水固液快速分離用改性無機絮凝劑，所述改性劑按下述方法配制：

第一步：含鐵、鋅料液配制

將硫酸鋅溶液、硫酸、鐵屑混合攪拌反應至少60分鐘后，加入雙氧水，過濾，濾液為含鐵、鋅料液；

第二步：含硅料液配制

配制二氧化硅質量百分濃度≤0.025％的水玻璃稀溶液，攪拌滴加硫酸調pH值至1.5-2.5，得含硅料液；

第三步：配制改性劑

取第一步得到的含鐵、鋅料液與第二步得到的含硅料液混合，得到改性劑；

第一步中，硫酸鋅溶液中鋅離子濃度為50-500mg/L，硫酸質量百分濃度大于98％；

按每升硫酸鋅溶液中加入10-20g鐵屑，10-20mL硫酸混合攪拌，30-40℃下攪拌反應60-90min后，向混合液中加入雙氧水，雙氧水的加入量按每升混合液加入1-2g，過濾得含鐵、鋅料液；

第二步中，水玻璃稀溶液濃度為0.02-0.025％，攪拌滴加硫酸調pH值至1.5-2.5后，繼續攪拌90-120min后，靜置2h以上，得含硅料液；