TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材在濃鹽水晾曬池適用性研究

李亞嵐 陳 嫻

（銀川能源學(xué)院 寧夏 750000）

在礦產(chǎn)企業(yè)的開采過程和工業(yè)生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的含無機(jī)鹽的廢水。這些廢水含鹽量高，屬于高含鹽廢水[1]。此類廢水如果直接排放將會(huì)破壞周邊土壤、使水體含鹽量升高，同時(shí)浪費(fèi)礦物資源。因此，研究如何有效處理該類高含鹽廢水非常重要。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于如何處理高含鹽廢水這一難題也進(jìn)行了研究。王鑒[2]等提出采用熱濃縮技術(shù)把鹽和水分離，并分別進(jìn)行回收利用，但占地面積大，無法在中小型企業(yè)普及。此外，根據(jù)當(dāng)?shù)亟邓枯^小，蒸發(fā)量大的氣候特點(diǎn)，通過建設(shè)晾曬池來處理高濃度鹽水是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)用，也能滿足環(huán)保要求。雖然防滲效果好，但易破損，在長(zhǎng)期光照和冷熱氣溫差的影響下極易老化失去性能。因此需要選用更加優(yōu)良的防水材料，采用先進(jìn)工藝，即保證防水效果又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、安全、綠色環(huán)保的最終目標(biāo)。TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材，作為自粘卷材的一種，施工更靈活，防水效果更優(yōu)，對(duì)于施工環(huán)境的要求低，而且施工無污染、美觀大方，可替代其他防水卷材廣泛推廣使用。

本文利用TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材和1～2種常用防水卷材并結(jié)合高含鹽水晾曬池進(jìn)行防滲效果對(duì)比分析，探索新型TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材的適應(yīng)性能，為實(shí)現(xiàn)防水材料的發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)方案

1.1 選定材料，對(duì)比特性

目前被廣泛使用于晾曬池中的防水卷材的是土工膜，但施工難度大，易破損。而“TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材”是以進(jìn)口的7000F+8000A為原料制成的高強(qiáng)度樹脂胎體，上、下兩層為達(dá)到分子級(jí)粘結(jié)效果的膠粘層。在此基礎(chǔ)上搜索選定卷材廠家確定TPZ紅芯分子粘高分子、土工膜和SBS改性瀝青這三種卷材進(jìn)行調(diào)查研究，并分別記錄其特性和優(yōu)點(diǎn)。

1.2 模擬土層

選擇一土質(zhì)較均勻的空曠場(chǎng)地，在其表面挖鑿出長(zhǎng)×寬=1m×1m，高為0.8m的土坑，分別記鋪設(shè)TPZ紅芯分子粘高分子的土坑為坑1、土工膜的為坑2、SBS改性瀝青的為坑3，使其深度、面積相同。調(diào)查當(dāng)?shù)氐V井企業(yè)周邊土層結(jié)構(gòu)，模擬天然地質(zhì)土層，利用現(xiàn)有的土層結(jié)構(gòu)，在其上方鋪設(shè)碎石墊層。分別對(duì)三個(gè)土坑取土利用烘干法測(cè)定土壤含水率，為初始含水率記為W0，記錄數(shù)據(jù)見表1。

表1 初始含水率W0

1.3 鋪貼卷材

首先對(duì)三個(gè)土坑表面分別用混凝土處理，其設(shè)計(jì)配合比為水泥：沙子：石子：水=1：2.3：3.5：0.6，未添加粉煤灰。待混凝土養(yǎng)護(hù)7d后鋪貼選定的三種卷材。

1.4 模擬濃鹽水，測(cè)定指標(biāo)

提取從周邊礦井企業(yè)所抽取的地下水，檢測(cè)地下水中的含鹽量，模擬并配置相同濃度鹽水，該鹽水濃度為6‰。在相同時(shí)間分別向三個(gè)土坑中注入配置好的相同量的鹽水，并設(shè)置標(biāo)尺，記錄土坑中鹽水最初高度H0。觀察周期分別為 1d、3d、5d、7d、10d，記錄對(duì)應(yīng)鹽水高度、土壤含水率變化，和對(duì)應(yīng)周期天氣情況（在該周期內(nèi)沒有出現(xiàn)下雨的情況）。并做分析圖。

圖1 土壤含水率

圖2 鹽水高度變化

圖3 氣溫變化

2 結(jié)果與分析

綜合分析圖1、圖2、圖3可知，注入濃鹽水的第一個(gè)周期內(nèi)，坑1中的土壤含水率與初始值相同，且鹽水高度減少了2cm，數(shù)據(jù)表明在此周期內(nèi)，坑1中減少的濃鹽水全部被蒸發(fā)，沒有滲入土壤；坑3較坑2的土壤含水率增加值多0.05%，且前者的鹽水高度減少值是后者的1.5倍，則在平均氣溫均為9.5℃的環(huán)境下，坑3中鹽水滲入量多于坑2。第3d的數(shù)據(jù)顯示，坑1中土壤含水率增加值為0.06%，坑2為0.08%，坑3為0.165%，且在鹽水高度減少值依次增加，則坑1中鹽水滲入量最少，坑3最多。在測(cè)定周期內(nèi)溫度最高的第5d，坑1中的土壤含水率保持不變，坑3較坑2的土壤含水率增加值多0.02%，且三個(gè)土坑中的鹽水高度均驟減為原來的一半，主要原因是該天溫度高，日光照射強(qiáng)，加速鹽水蒸發(fā)。實(shí)驗(yàn)的第7d，持續(xù)晴天，坑2的土壤含水率增加值最少，坑2次之，坑3最多，且鹽水高度減少值依次增多，則減少的鹽水一部分被蒸發(fā)一部分滲入土壤。第10d的數(shù)據(jù)顯示，三個(gè)土坑中的鹽水全部被被蒸發(fā)或滲入，此時(shí)土坑中的土壤含水率增加值仍舊保持前幾天的規(guī)律，坑1最少，坑3最多。

3 結(jié)論與討論

通過濃鹽水作用于不同材質(zhì)的防水卷材的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，對(duì)比研究了卷材防滲這一主要性能。

（1）坑1中鋪設(shè)的TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材防滲性能最好，坑2中鋪設(shè)的土工膜不能完全阻止?jié)恹}水的下滲，致使鹽水蒸發(fā)率降低，坑3中鋪設(shè)的SBS改性瀝青防水卷材防滲性能相對(duì)較差，盡管土壤含水率增加值很小，但長(zhǎng)期使用會(huì)使周邊土壤含水率整體升高。

（2）在鋪設(shè)卷材的過程中，土工膜和SBS改性瀝青均需要粘接劑協(xié)助鋪設(shè)，而TPZ紅芯分子粘高分子屬于雙面自粘，大大方便了施工，降低了成本。

分析結(jié)果表明，TPZ紅芯分子粘高分子防水卷材能夠以經(jīng)濟(jì)、環(huán)保為前提，施工便捷、防滲性好為優(yōu)勢(shì)，更適合鋪設(shè)于晾曬池。

[1]方 靜，曾抗美.含鹽廢水處理研究動(dòng)態(tài)[J].工業(yè)水處理，2005，25（2）：1～4.

[2]王鑒，郭天嬌，豐銘，齊保坤.高含鹽工業(yè)廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[J].2015，43（3）：1～19.