一种新型淤泥泥水分离剂的制作方法

1.本发明涉及环保领域，可用于河道淤泥处理，尤其涉及一种新型淤泥泥水分离剂。


背景技术：

2.目前常见的淤泥预处理技术有自然风干、主动开沟排水干化；底部排水法、预压法、机械泥水分离法和投加絮凝剂法。自然风干的处理周期时间长；主动开沟排水干化受堆场高度受限，堆场征地面积大且干化时间较长；底部排水法对泥浆颗粒本身的泥和水分离的性能有一定要求；机械脱水的设备运行成本较高，效率较低，并容易在对淤泥处理时造成二次污染，所以通过对淤泥添加药剂如絮凝剂来对淤泥进行快速的泥水分离。
3.现有的泥水分离剂效果单一，只能对固定范围含水率内的淤泥进行处理，处理时间周期较长，降低了泥水分离剂的实用性。马铃薯残渣主要由块状淀粉、纤维素、蛋白质、游离氨基酸、寡肽、多肽等组成，被视为一种特殊的具有长链结构的天然聚合物。因此，马铃薯渣可用于污水处理，如生产用于污泥处理的高分子絮凝剂。此外，一些用于污泥处理的有机化学品是用新鲜原料制备的，这会造成资源和能源的巨大消耗，并会引发新的环境污染，如通常用于污泥减量的聚丙烯酰胺会释放丙烯酰胺，丙烯酰胺很容易通过呼吸道、皮肤、口腔和粘膜吸收，长期使用会对环境和人类造成严重影响。显然，马铃薯渣作为一种天然高分子有机废弃物，成分分布简单，无毒。在对淤泥进行资源节约型和环境友好型的脱水处理。同时，用马铃薯废渣处理污泥可以促进环境可持续发展。


技术实现要素：

4.基于背景技术中提出的现有的泥水分离剂效果单一，只能对固定范围含水率内的淤泥进行处理，处理时间周期较长，降低了泥水分离剂的实用性的技术问题，本发明提出了一种新型淤泥泥水分离剂。
5.本发明提出的一种新型淤泥泥水分离剂，包括有机高分子絮凝剂，其原料包括：十六基三甲基溴化铵（htab，醚化剂）、马铃薯渣、0.2mol/l的naoh和无水乙醇，所述有机高分子絮凝剂的制备方法包括以下步骤：s1：将100g马铃薯渣加入质量浓度为0.2mol/l的500mlnaoh溶液中，在50℃下碱化1h，然后，连续地添加和现有的马铃薯渣质量比为2%即2ghtab，将htab溶解后分为7次，每次间隔5min，到反应器中醚化马铃薯渣，反应温度为50℃；s2：在加完七次醚化剂后，讲反应物在50℃下维持反应3小时，之后，将反应体系的ph值用hcl调节至中性值，再将反应产物转移至在无水乙醇中沉淀和脆化，然后将沉淀剂过滤掉；s3：收集过滤后的滤渣，使其在60℃下干燥48小时，研磨产品使其粒径为150nm，形成粉末获得有机高分子絮凝剂a。
6.优选地，通过把所述马铃薯渣处理后的物质对淤泥进行处理，所述马铃薯渣中含有大量的淀粉类和纤维素物质，淀粉类主要有羧甲基交换淀粉（ccms），此药剂处理重金属
和萃取废水效果很好。
7.优选地，将所述马铃薯渣制成的有机高分子絮凝剂同无机絮凝剂复合使用。
8.优选地，所述马铃薯渣与醚化剂的配比为6:4时为最佳沉降效果，通过比对复合不同的絮凝剂发现同cpam的复配效果最佳。
9.优选地，添加不同质量的有机高分子絮凝剂a，如5
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至淤泥中，并同无机絮凝剂复合使用后，通过对比发现所述有机高分子絮凝剂mhf和cpam最佳复合配比体系为a（60mgl
‑1） cpam（40mgl
‑1），在该复合配比体系下，对泥水比为1:4的淤泥样品的沉淀效果最好。
10.优选地，淤泥在使用复合絮凝剂后的浊度均小于单独使用单一絮凝剂的浊度。
11.本发明中的有益效果为：1、该新型淤泥泥水分离剂，通过使用天然有机高分子絮凝剂，可进行生物降解，不影响生态环境，并且原料来源广泛，价格便宜。
12.2、该新型淤泥泥水分离剂，通过使用不同成分比例和的泥水分离固化剂可以对不同含水率的淤泥进行处理，并且针对含有不同污染物的淤泥，会加入不同种类的絮凝剂如有机高分子絮凝剂和无机絮凝剂相结合的药剂进行处理。
13.3、该新型淤泥泥水分离剂，通过利用马铃薯渣进行淤泥降解，流程简单、处理时间短、费用低、处理效率高，泥水分离剂技术安全环保，本身无毒、无害，是安全、环保的材料，不对施工区环境造成二次污染，最终能够实现资源化利用。
14.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
具体实施方式
15.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
16.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在文档中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考文档描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
17.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于文档所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
18.在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
19.一种新型淤泥泥水分离剂，包括有机高分子絮凝剂，其原料包括：十六基三甲基溴化铵（htab，醚化剂）、马铃薯渣、0.2mol/l的naoh和无水乙醇，所述有机高分子絮凝剂的制备方法包括以下步骤：s1：将100g马铃薯渣加入质量浓度为0.2mol/l的500mlnaoh溶液中，在50℃下碱化1h，然后，连续地添加和现有的马铃薯渣质量比为2%即2ghtab，将htab溶解后分为7次，每次间隔5min，到反应器中醚化马铃薯渣，反应温度为50℃；
s2：在加完七次醚化剂后，讲反应物在50℃下维持反应3小时，之后，将反应体系的ph值用hcl调节至中性值，再将反应产物转移至在无水乙醇中沉淀和脆化，然后将沉淀剂过滤掉；s3：收集过滤后的滤渣，使其在60℃下干燥48小时，研磨产品使其粒径为150nm，形成粉末获得有机高分子絮凝剂a。
20.本发明中，通过把马铃薯渣处理后的物质对淤泥进行处理，马铃薯渣中含有大量的淀粉类和纤维素物质，淀粉类主要有羧甲基交换淀粉（ccms），此药剂处理重金属和萃取废水效果很好。
21.本发明中，将马铃薯渣制成的有机高分子絮凝剂同无机絮凝剂复合使用。
22.本发明中，马铃薯渣与醚化剂的配比为6:4时为最佳沉降效果，通过比对复合不同的絮凝剂发现同cpam的复配效果最佳。
23.本发明中，添加不同质量的有机高分子絮凝剂a，如5
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至淤泥中，并同无机絮凝剂复合使用后，通过对比发现所述有机高分子絮凝剂mhf和cpam最佳复合配比体系为a（60mgl
‑
1） cpam（40mgl
‑
1），在该复合配比体系下，对泥水比为1:4的淤泥样品的沉淀效果最好，明显高于其他泥水比的淤泥样品；实验沉降时间为3h，该体系处理后的上清液高度变化从0mm变成了80mm；并且通过对比没有加入絮凝剂和加入絮凝剂的淤泥沉降，未加入絮凝剂的淤泥脱水率为12.5%，加入有机絮凝剂的淤泥脱水率为54.19%。并且淤泥在使用复合絮凝剂后的浊度均小于单独使用单一絮凝剂的浊度，通过上述实验条件处理后的对沉降后滤液中固体悬浮物含量的测量，使用复配絮凝剂的ss最低，为23mg/l。
24.淤泥中的水以孔隙水、结合水、表面吸附水和内部水为主。其中孔隙水占主要部分，约占总水分70%，可通过机械作用脱去；结合水约占20%，主要通过氢键与蛋白质极性键作用，难以去除；表面吸附水和内部水约占10%，只能通过物理、化学和生物作用改变淤泥性质将其脱去。新型淤泥泥水分离和固化材料主要采用有机絮凝剂来对淤泥进行泥水分离，有机絮凝剂主要依靠架桥作用使粒子沉降，应用前途较广，发展非常迅速。与无机高分子絮凝剂相比，其相对分子质量更大、絮凝架桥能力更强，絮凝速度快，絮凝受其他因素影响小，用量也较少，使用天然有机高分子絮凝剂，可进行生物降解，不影响生态环境，并且原料来源广泛，价格便宜。
25.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。