本技術(shù)涉及泥漿處理,尤其是涉及一種環(huán)境友好型泥漿脫水劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、隨著我國對環(huán)境保護和生態(tài)文明建設(shè)的認識不斷深化,為解決建設(shè)過程中廢棄泥漿處理處置問題,管理部門對廢棄泥漿處理要求越來越高,為達到廢棄泥漿減量化、資源化、無害化的處置目標(biāo),保護生態(tài)環(huán)境,我國多個省市出臺了有關(guān)廢棄泥漿的管理法規(guī),在廢棄泥漿的處置管理上已步入依法管理軌道。因此,經(jīng)濟環(huán)保處理廢棄泥漿已成為社會發(fā)展的迫切需要。
2、目前,廢棄泥漿的處理主要是通過槽罐車將泥漿外運至棄渣場堆放,但泥漿產(chǎn)量大、含水率高,因而十分不利于處理與運輸。泥漿脫水作為最重要的前處理過程,是降低泥漿后續(xù)處理和處置成本一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),泥漿脫水可大大地減少泥漿的堆積場地,節(jié)約運輸費用,還可以避免泥漿在棄渣場長期堆放對周圍水資源、施工環(huán)境帶來的不利影響。
3、但是,現(xiàn)有的泥漿脫水劑在使用時,存在脫水處理效果不穩(wěn)定的問題,脫水處理后泥漿的含水量仍在80%以上,無法促進污泥的深度脫水,
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述至少一種技術(shù)問題,開發(fā)一種脫水性能佳且環(huán)保的泥漿脫水劑,本技術(shù)提供一種環(huán)境友好型泥漿脫水劑及其制備方法。
2、一方面,本技術(shù)提供的一種環(huán)境友好型泥漿脫水劑,包括如下重量份原料:聚硅酸鹽10-20份,陽離子聚丙烯酰胺4-8份,改性木質(zhì)素混凝劑5-10份,十二烷基苯磺酸鈉4-10份,氧化鈣10-15份,聚合氯化鋁15-20份,硅藻土8-12份。
3、通過采用上述技術(shù)方案,本技術(shù)中的環(huán)境友好型泥漿脫水劑結(jié)合了多種原料的優(yōu)點,實現(xiàn)了對泥漿脫水性能的提升。具體來說,
4、聚硅酸鹽作為絮凝劑使用,能夠通過電性中和、吸附架橋等方式促進污泥顆粒的聚集,改善污泥的沉降性能,有助于后續(xù)的脫水處理;
5、陽離子聚丙烯酰胺是一種高效的有機高分子絮凝劑,具有強烈的絮凝作用,能夠有效壓縮污泥顆粒間的雙電層,增強顆粒間的相互吸引,形成較大的絮體,便于脫水;
6、改性木質(zhì)素混凝劑,木質(zhì)素經(jīng)過化學(xué)改性后,提高了其在水處理中的混凝能力,能夠吸附和絮凝細小的懸浮顆粒,有助于改善污泥的脫水性能;
7、十二烷基苯磺酸鈉,能有效降低水的表面張力,增加污泥顆粒的潤濕性,有助于分散和乳化油污,從而改善污泥的分離效果,提高脫水效率;
8、氧化鈣在水中溶解生成氫氧化鈣,具有較強的堿性,可以調(diào)節(jié)污泥的ph值,促進有機物的分解,同時也能起到一定的助凝作用,促進顆粒的凝聚和沉淀;
9、聚合氯化鋁通過壓縮雙電層、吸附架橋等作用,促進污泥顆粒的凝聚,提高沉降速度和壓縮性能;
10、硅藻土作為輔助助濾劑使用,硅藻土具有多孔結(jié)構(gòu),可以增大污泥濾餅的孔隙率,提高過濾效率,同時它還能吸附部分有機物和微生物,有助于改善濾液質(zhì)量。
11、可選的,所述改性木質(zhì)素混凝劑的制備方法包括如下步驟:
12、a1、取脫堿木質(zhì)素溶解在水中,將ph調(diào)節(jié)為中性,待木質(zhì)素完全溶解后,水浴加熱到65-70℃并不斷攪拌,配得質(zhì)量濃度為0.05-0.08g/ml的木質(zhì)素溶液;
13、a2、向所述步驟a1制得的木質(zhì)素溶液中滴加質(zhì)量分數(shù)為4%的過硫酸銨溶液,再加入丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨攪拌反應(yīng),得混合液;
14、a3、向所述步驟a2制得的混合液中加入無水乙醇,過濾、洗滌、干燥,制得所述改性木質(zhì)素混凝劑。
15、通過上述技術(shù)方案,本技術(shù)選用丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨對木質(zhì)素進行接枝改性,使得制得的改性木質(zhì)素混凝劑具有電中和性能,并且木質(zhì)素本身特有的芳環(huán)結(jié)構(gòu)不僅可起到骨料支撐作用有利于改善泥餅可壓縮性,增強其泥餅滲透性,同時木質(zhì)素特有的大分子結(jié)構(gòu)還賦予改性木質(zhì)素混凝劑良好的粘結(jié)架橋絮凝作用,進而進一步提升了泥漿脫水劑的脫水性能。
16、可選的,所述步驟a2中,木質(zhì)素溶液和硫酸銨溶液的體積比為8-10:1。
17、可選的,所述木質(zhì)素、丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的重量比為1:1-1.5:1.8-3。
18、可選的,所述木質(zhì)素、丙烯酰胺和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨的重量比為1:1.3:2.5。
19、可選的,所述聚硅酸鹽和陽離子聚丙烯酰胺的重量比為2-3:1。
20、通過上述技術(shù)方案,聚硅酸鹽與陽離子聚丙烯酰胺復(fù)配使用時,可以大幅兩者的投加量,這不僅可以節(jié)約成本,也可以避免無機脫水劑投加過多對管路造成腐蝕,從處理后泥漿的特性來看,聚硅酸鹽與陽離子聚丙烯酰胺在調(diào)理泥漿的過程中都發(fā)揮了吸附架橋作用,但其骨架支撐作用也使處理后的泥漿具有較好的脫水性能。
21、可選的,所述聚硅酸鹽和陽離子聚丙烯酰胺的重量比為2.5:1。
22、可選的,所述聚硅酸鹽選自聚合硅酸鐵、聚合硅酸鋁鐵和聚合硅酸鋁鐵鎂中的一種。
23、可選的,所述陽離子聚丙烯酰胺選自cpam9108、cpam9110和cpam9l12中的一種。
24、第二方面,本技術(shù)提供了上述環(huán)境友好型泥漿脫水劑的制備方法,包括以下步驟:將聚硅酸鹽、陽離子聚丙烯酰胺、改性木質(zhì)素混凝劑、十二烷基苯磺酸鈉、氧化鈣、聚合氯化鋁和硅藻土按配比進行混合,于80-90℃下干燥40-60min,制得所述環(huán)境友好型泥漿脫水劑。
25、通過采用上述技術(shù)方案,本技術(shù)泥漿脫水劑制備方法簡單,制得的脫水劑具有高效的脫水性能,適用于工業(yè)推廣。
26、綜上所述,本發(fā)明包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
27、1.本技術(shù)中的環(huán)境友好型泥漿脫水劑結(jié)合了多種原料的優(yōu)點,實現(xiàn)了對泥漿脫水性能的提升。具體來說,聚硅酸鹽作為絮凝劑使用,能夠通過電性中和、吸附架橋等方式促進污泥顆粒的聚集,改善污泥的沉降性能,有助于后續(xù)的脫水處理;陽離子聚丙烯酰胺是一種高效的有機高分子絮凝劑,具有強烈的絮凝作用,能夠有效壓縮污泥顆粒間的雙電層,增強顆粒間的相互吸引,形成較大的絮體,便于脫水;改性木質(zhì)素混凝劑,木質(zhì)素經(jīng)過化學(xué)改性后,提高了其在水處理中的混凝能力,能夠吸附和絮凝細小的懸浮顆粒,有助于改善污泥的脫水性能;十二烷基苯磺酸鈉,能有效降低水的表面張力,增加污泥顆粒的潤濕性,有助于分散和乳化油污,從而改善污泥的分離效果,提高脫水效率;氧化鈣在水中溶解生成氫氧化鈣,具有較強的堿性,可以調(diào)節(jié)污泥的ph值,促進有機物的分解,同時也能起到一定的助凝作用,促進顆粒的凝聚和沉淀;聚合氯化鋁通過壓縮雙電層、吸附架橋等作用,促進污泥顆粒的凝聚,提高沉降速度和壓縮性能;硅藻土作為輔助助濾劑使用,硅藻土具有多孔結(jié)構(gòu),可以增大污泥濾餅的孔隙率,提高過濾效率,同時它還能吸附部分有機物和微生物,有助于改善濾液質(zhì)量。
28、2.本技術(shù)泥漿脫水劑制備方法簡單,制得的脫水劑具有高效的脫水性能,適用于工業(yè)推廣。
29、具體實施方式
30、以下結(jié)合實施例對本技術(shù)作進一步詳細說明。
31、本技術(shù)設(shè)計了一種環(huán)境友好型泥漿脫水劑,包括如下重量份原料:聚硅酸鹽10-20份,陽離子聚丙烯酰胺4-8份,改性木質(zhì)素混凝劑5-10份,十二烷基苯磺酸鈉4-10份,氧化鈣10-15份,聚合氯化鋁15-20份,硅藻土8-12份。
32、本技術(shù)的一種環(huán)境友好型泥漿脫水劑采用以下方法制備,包括以下步驟:將聚硅酸鹽、陽離子聚丙烯酰胺、改性木質(zhì)素混凝劑、十二烷基苯磺酸鈉、氧化鈣、聚合氯化鋁和硅藻土按配比進行混合,于80-90℃下干燥40-60min,制得所述環(huán)境友好型泥漿脫水劑。
33、本技術(shù)的環(huán)境友好型泥漿脫水劑可以在泥漿處理技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用。