本發(fā)明屬于環(huán)境與市政
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種處理廢棄泥漿的絮凝劑，本發(fā)明還涉及該處理廢棄泥漿的絮凝劑的制備方法以及處理泥漿的方法。
背景技術(shù)：
：在地鐵、橋梁及高層建筑施工過程中通常采用鉆孔灌注樁基或者地下連續(xù)墻施工的方式。但是在鉆孔或者成槽過程中，需要利用泥漿進(jìn)行護(hù)壁。待鉆孔或者成槽作業(yè)完成以后，會(huì)有大量泥漿剩余成為廢棄泥漿。廢棄泥漿含水率高、各種添加劑的使用使得其成分也非常復(fù)雜，直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。目前常用的泥漿處理方式有物理方式(如離心分離或壓濾)，化學(xué)處理方式(如絮凝沉淀和化學(xué)固化)，此外還有物理-化學(xué)聯(lián)合的方式(如先進(jìn)行化學(xué)絮凝后再進(jìn)行壓濾)。其目的是通過各種方法使廢棄泥漿的泥水分離，實(shí)現(xiàn)減量化的目標(biāo)，從而便于清運(yùn)或者綜合利用。從實(shí)踐上來看，化學(xué)絮凝和物理壓縮聯(lián)合方法對(duì)廢棄泥漿處理的效果最好，應(yīng)用最廣，其中最主要的需要一種用于施工廢棄泥漿的絮凝劑。目前現(xiàn)有的絮凝劑主要分為無機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和生物絮凝劑。這些絮凝劑主要是針對(duì)水處理過程的絮凝研發(fā)的，主要用于水處理過程中顆粒物的絮凝沉淀，也有部分絮凝劑是為污水處理過程中剩余污泥的絮凝沉淀而開發(fā)。但是無論是水處理中的絮凝還是剩余污泥的絮凝跟泥漿的絮凝沉淀有很大差異，已有的絮凝劑在泥漿絮凝分離過程中效果不佳。鑒于此，針對(duì)施工廢棄泥漿開發(fā)一種絮凝劑，能夠?qū)δ酀{快速絮凝，達(dá)到泥水分離效果，同時(shí)滿足泥漿無害化處理工藝，解決泥漿處理難題是十分必要的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種處理廢棄泥漿的絮凝劑，能夠有效將施工廢棄泥漿進(jìn)行泥水分離。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述處理廢棄泥漿的絮凝劑的制備方法以及處理泥漿的方法。本發(fā)明所采用的第一個(gè)技術(shù)方案是：一種處理廢棄泥漿的絮凝劑，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：高嶺土20-27％、珊瑚石14-34％、硅藻土6-22％、石膏6-17％、煤灰2-14％、高爐渣4-9％、陽離子型的聚丙烯酰胺6-20％，上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。本發(fā)明所采取的第二種技術(shù)方案是：一種處理廢棄泥漿的絮凝劑的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土20-27％、珊瑚石14-34％、硅藻土6-22％、石膏6-17％、煤灰2-14％、高爐渣4-9％、陽離子型的聚丙烯酰胺6-20％，上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟2，將步驟1中稱取的高嶺土、珊瑚石、硅藻土和石膏、煤灰和高爐渣分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末；步驟3，將步驟2獲得的粉末與步驟1稱取的陽離子型的聚丙烯酰胺充分混合，得到處理廢棄泥漿的絮凝劑。本發(fā)明所采取的第三種技術(shù)方案是：一種處理廢棄泥漿的絮凝劑處理泥漿的方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，將絮凝劑按廢棄泥漿與絮凝劑的質(zhì)量比為713-1036：1加入到廢棄泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)攪拌，至廢棄泥漿中出現(xiàn)礬花；步驟2，待步驟1中的礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿，至此廢棄泥漿處理完成。本發(fā)明所采取的第三種技術(shù)方案的特點(diǎn)還在于，步驟1中攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為300-450r/min。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種處理廢棄泥漿的絮凝劑能夠在廢棄泥漿處理過程中起到較好的泥水分離效果，同時(shí)能夠使施工廢棄泥漿快速絮凝，工藝停留時(shí)間大大縮短，減少了處理過程泥漿存儲(chǔ)量，降低了處理系統(tǒng)的負(fù)荷。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。本發(fā)明提供了一種處理廢棄泥漿的絮凝劑，按質(zhì)量百分比由以下組分組成：高嶺土20-27％、珊瑚石14-34％、硅藻土6-22％、石膏6-17％、煤灰2-14％、高爐渣4-9％、陽離子型的聚丙烯酰胺6-20％，上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100％。上述處理廢棄泥漿的絮凝劑的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土20-27％、珊瑚石14-34％、硅藻土6-22％、石膏6-17％、煤灰2-14％、高爐渣4-9％、陽離子型的聚丙烯酰胺6-20％，上述各組分的質(zhì)量百分比之和為100％；步驟2，將步驟1中稱取的高嶺土、珊瑚石、硅藻土和石膏、煤灰和高爐渣分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末；步驟3，將步驟2獲得的粉末與步驟1稱取的陽離子型的聚丙烯酰胺充分混合，得到處理廢棄泥漿的絮凝劑。上述處理廢棄泥漿的絮凝劑處理泥漿的方法，具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，將絮凝劑按廢棄泥漿與絮凝劑的質(zhì)量比為713-1036：1加入到廢棄泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至廢棄泥漿中出現(xiàn)礬花；步驟2，待步驟1中的礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿，至此廢棄泥漿處理完成。實(shí)施例1按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土20％，珊瑚石20％，硅藻土16％，石膏10％，煤灰14％，高爐渣6.7％，分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末，與13.3％的陽離子型聚丙烯酰胺充分混合后以質(zhì)量比為1：713加入到粘土泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至廢粘土漿中出現(xiàn)礬花；礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿。實(shí)施例2按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土24％，珊瑚石23％，硅藻土16％，石膏17％，煤灰7％，高爐渣7％，分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末，與6％的陽離子型聚丙烯酰胺充分混合后以質(zhì)量比為1：713加入到粘土泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至粘土泥漿中出現(xiàn)礬花；礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿。實(shí)施例3按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土20％，珊瑚石26.7％，硅藻土14％，石膏6％，煤灰8％，高爐渣5.3％，分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末，與20％的陽離子型聚丙烯酰胺充分混合后以質(zhì)量比為1：713加入到粘土泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至粘土泥漿中出現(xiàn)礬花；礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿。實(shí)施例4按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土22％，珊瑚石14％，硅藻土22％，石膏14％，煤灰12％，高爐渣9％，分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末，與7％的陽離子型聚丙烯酰胺充分混合后以質(zhì)量比為1：1036加入到鈉基膨潤土泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至鈉基膨潤土泥漿中出現(xiàn)礬花；礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿。實(shí)施例5按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土23％，珊瑚石23％，硅藻土20％，石膏6.7％，煤灰8％，高爐渣6％，分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末，與13.3％的陽離子型聚丙烯酰胺充分混合后以質(zhì)量比為1：787加入到鈉基膨潤土泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至鈉基膨潤土泥漿中出現(xiàn)礬花；礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿。實(shí)施例6按質(zhì)量百分比分別稱取高嶺土27％，珊瑚石34％，硅藻土6％，石膏13％，煤灰2％，高爐渣4％，分別研磨篩分得到粒徑不大于48μm的粉末，與14％的陽離子型聚丙烯酰胺充分混合后以質(zhì)量比為1：877加入到鈉基膨潤土泥漿中，一邊加入絮凝劑一邊用攪拌機(jī)以300-450r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，至鈉基膨潤土泥漿中出現(xiàn)礬花；礬花穩(wěn)定后再攪拌30秒，停止攪拌，靜置2-3分鐘，得到中上層的液體和下層絮凝后的濃縮泥漿。表1粘土泥漿絮凝結(jié)果實(shí)施例絮凝劑質(zhì)量分離狀態(tài)泥漿質(zhì)量上清液質(zhì)量---絮凝分離前107kg0實(shí)施例1150g絮凝分離后83kg24kg實(shí)施例2150g絮凝分離后87kg20kg實(shí)施例3150g絮凝分離后78kg29kg表2鈉基膨潤土泥漿絮凝結(jié)果表1分別為向同一站點(diǎn)的三份107kg的粘土泥漿中加入150g的絮凝劑，根據(jù)分離后的濃縮泥漿質(zhì)量和上清液質(zhì)量可以表明該絮凝劑可以有效的分離粘土泥漿；表2分別為向三個(gè)不同站點(diǎn)的100L的鈉基膨潤土泥漿中加入絮凝劑，根據(jù)不同站點(diǎn)的相對(duì)密度不同，加入前泥漿的質(zhì)量分別是145kg，118kg，131.5kg，對(duì)應(yīng)分別加入140g，150g，150g的絮凝劑，根據(jù)分離后的濃縮泥漿質(zhì)量和上清液質(zhì)量可以表明該絮凝劑可以有效的分離鈉基膨潤土泥漿。此絮凝劑的原理是天然礦物粉末(高嶺土、珊瑚石、硅藻土和石膏)在離子的加水分解過程中生成具有高電化學(xué)特性的多核羥基金屬絡(luò)合鹽類，這些物質(zhì)通過離子間的吸附-架橋產(chǎn)生二次結(jié)合，形成聚合物。其中高嶺土、硅藻土、珊瑚石和石膏等礦物的主要成分中分別含有三氧化二鋁、二氧化硅、碳酸鈣和硫酸鈣，這些物質(zhì)粉末水解后在泥漿體系中能夠同時(shí)具有電中和與吸附架橋作用，故而對(duì)泥漿小分子的絮凝效果比較好；無機(jī)組份中的高爐渣主要成分是硅、鈣、鎂、鋁四種氧化物。無機(jī)組份中的煤灰粉作為誘發(fā)劑是產(chǎn)生電荷的物質(zhì)，在泥漿中產(chǎn)生的正電荷，可中和帶有負(fù)電荷的反應(yīng)粒子-泥漿細(xì)小顆粒。泥漿膠體粒子多數(shù)帶負(fù)電荷，互相之間排斥，使得膠體穩(wěn)定性好。加入絮凝劑后在泥漿中電解出正電荷的粒子，與膠體產(chǎn)生電中和效應(yīng)，膠體之間斥力作用消失，形成大顆粒而沉降；陽離子型聚丙烯酰胺對(duì)泥漿中的各種懸浮微粒都有極強(qiáng)的絮凝沉降效能，特別是對(duì)那些帶有負(fù)電荷的膠體溶液微粒更顯示出其優(yōu)越性。陽離子型聚丙烯酰胺的優(yōu)良絮凝沉降效能包括以下三個(gè)方面：首先，通過電中和使帶負(fù)電的懸浮微粒失去分散穩(wěn)定性。其次，通過架橋作用使懸浮微粒聚集成大顆粒而加速其沉降。再次，與帶負(fù)電荷的溶解物反應(yīng)，生成不溶物沉淀。通過上述方式，本發(fā)明的一種處理廢棄泥漿的絮凝劑能夠在廢棄泥漿處理過程中起到較好的泥水分離效果，同時(shí)能夠使施工廢棄泥漿快速絮凝，從加入絮凝劑到攪拌至出現(xiàn)礬花的混合過程僅需3-4分鐘，工藝停留時(shí)間大大縮短，減少了處理過程泥漿存儲(chǔ)量，降低了處理系統(tǒng)的負(fù)荷；絮凝劑投加方式為干粉投加，無需溶解，簡化了泥漿處理工藝，節(jié)省投資；絮凝劑成分以天然礦物(高嶺土、珊瑚石、硅藻土和石膏)及無機(jī)物(煤灰和高爐渣)為主體，輔之以廣泛應(yīng)用的有機(jī)絮凝劑陽離子型聚丙烯酰胺，適應(yīng)范圍廣無需調(diào)節(jié)泥漿pH，而且不同性質(zhì)的泥漿，如粘土泥漿膨潤土泥漿都可以處理；此復(fù)合型絮凝劑主要針對(duì)泥漿中各類不溶物質(zhì)，絮凝形成的礬花穩(wěn)定密實(shí)，攪拌不易破壞，形成的泥漿絮體含水率大大降低，減少了后期處理的負(fù)荷，降低了后處理成本。當(dāng)前第1頁1 2 3