[发明专利]一种复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫、其制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫、其制备方法及其应用，复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫包括：由合成纤维通过针织或编制等而成的透水性土工织物，复配的高分子材料改性膨润土，其制备方法为针刺法。复配高分子材料改性膨润土以下按质量分数计的组分：钠基膨润土85‑95％，阴离子聚丙烯酰胺3‑7.5％，羟乙基纤维素2‑7.5％；所述阴离子聚丙烯酰胺与羟乙基纤维素即为复配高分子材料。复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫可针对无机盐溶液、有机物或复合污染溶液仍能保持极低的渗透系数，相较于传统的纯膨润土材料渗透系数可降低1000‑10000倍；可用于生活垃圾填埋场，工业污染场地，煤矿山填埋场，盐渍土路基阻隔层等，是一种新型土工合成材料。

技术领域

本发明涉及一种复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫及其制备方法，主要使用在生活垃圾填埋场，工业污染场地，煤矿山填埋场，盐渍土路基阻隔层和其他需防渗场地，属于新型土工合成材料技术领域。

背景技术

多国逐步加大垃圾处理处置力度，尤其土壤污染防治，对填埋场渗漏污染防渗问题提出了更高要求。在垃圾填埋中，存在沼气释放污染大气以及渗沥液泄漏污染水土环境等地质灾害。填埋场污染引发的突发环境事件频发，造成的直接经济损失巨大。因此，填埋场污染控制成为现今社会亟须解决的环境问题。

为了阻止各类渗沥液对填埋场周边的土壤与地下水环境造成污染，在填埋场的底部和四侧通常建有衬垫系统。膨润土衬垫(GCL)是目前新建或改建填埋场最常用的防渗材料。传统的膨润土衬垫仅在清洁水下，防渗性能较好。然而，实际填埋场地中往往存在富含无机盐、重金属与有机物复合污染液的侵蚀。当膨润土受高浓度污染物作用时，膨润土失水收缩，膨胀性能降级，导致土体孔隙尺寸增大、数量增多，导致膨润土衬垫的阻隔屏障失效，渗透系数显著增大，阻滞污染物运移的能力明显降低。因此，针对现有的传统膨润土衬垫中存在的弊端，研发针对高浓度复合污染物的复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫、其制备方法及其应用，可实现在富含无机盐、重金属与有机物复合污染液的侵蚀下，相较于传统的未改性膨润土衬垫防渗性能增加1000-10000倍，满足防渗需求。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种复配高分子材料改性膨润土防渗衬垫，使用合成纤维编制而成的透水性土工织物和复配高分子材料改性膨润土制成；

所述复配高分子材料改性膨润土包括以下按质量分数计的组分：

钠基膨润土：85-95％，阴离子聚丙烯酰胺：3-7.5％，羟乙基纤维素：2-7.5％；所述阴离子聚丙烯酰胺与羟乙基纤维素即为复配高分子材料。

优选地，所述复配高分子材料改性膨润土包括以下按质量分数计的组分：

钠基膨润土：86.5-90％，阴离子聚丙烯酰胺：5-6％，羟乙基纤维素：5-7.5％。

优选地，所述钠基膨润土以蒙脱石为主要成分的蒙脱石黏土岩，粒径在0.2-2mm范围内的钠基膨润土颗粒质量至少占膨润土总质量的80％，吸蓝量不小于30g/100g,膨胀指数不小于 24mL/2g。

优选地，所述阴离子聚丙烯酰胺是以丙烯酸为共聚单体、采用反相乳液聚合制备而成的高分子量聚丙烯酰胺，分子量为1200万-2000万。

优选地，所述羟乙基纤维素由碱性纤维素和环氧乙烷经醚化反应制备，或由碱性纤维素和氯乙醇经醚化反应制备，所述羟乙基纤维素为非离子型可溶纤维素醚类物质，分子量为10 万-100万。