專利名稱：處理泥漿水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及泥漿水的處理方法，其特征是將凝結(jié)劑加到要處理的泥漿水中，把其中的細(xì)粒凝結(jié)成大塊絮凝物，尤其是涉及適用于在施行隧道操作，鉆孔操作，打樁操作，清除儲池中沉淀土和污水處理等產(chǎn)生的泥漿水的處理方法。
從泥漿水中除去細(xì)粒的已知方法包括，把一種或多種凝結(jié)劑加到在處理容器中的泥漿水中，使其中的細(xì)粒結(jié)合成絮凝物，該絮凝物由于重力而沉降。在這種已知法中，由于絮凝物沉降泥漿水分離成絮凝相和水相。這樣分離的絮凝物從處理池除去，濃縮，即脫水，然后棄于適當(dāng)?shù)胤健Ｅc之對照，分離出的水最后回到河里。
在已知方法中，僅僅加凝結(jié)劑，因此不能產(chǎn)生大塊的或硬的絮凝物。在多數(shù)情況下，細(xì)粒極可能部分留在液體中而使分離的水不透明。
若形成的絮凝物較小，那么在絮凝物脫水或轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，就容易與液體一起流掉而給絮凝物后處理帶來困難。另一種情況是，如果絮凝物是軟的因而機(jī)械強(qiáng)度小，絮凝物易破碎。特別是在脫水和轉(zhuǎn)運(yùn)期間，絮凝物將破碎成細(xì)粒，這樣破碎的絮凝物就與水一起流走。所分離的液體不透明，就意味著細(xì)粒清除不完全而有細(xì)粒留在液體內(nèi)。
因此，就要按常規(guī)加入大量凝結(jié)劑，大量昂貴化學(xué)品的應(yīng)用就需要更多的商業(yè)成本。在泥漿水中細(xì)粒濃度高的情況下，即使應(yīng)用大量凝結(jié)劑也不能產(chǎn)生大塊的或硬的絮凝物或者是生成的水不透明。
為了克服上述高濃度泥漿水所具有的不利因素，通常往泥漿水中加清水以便降低濃度，然后再加凝結(jié)劑。然而，往泥漿水中加清水不必要地增加了要處理水的總量。
本發(fā)明的目的是為處理泥漿水提供一種方法，其中應(yīng)用少量化學(xué)品就可形成大塊和硬的絮凝物，使生成的水清亮而透明。
按照本發(fā)明處理泥漿水的方法可達(dá)到上述目的，該方法包括，把從一組包括堿金屬氧化物，堿土金屬氧化物，堿金屬氫氧化物和堿土金屬氫氧化物中選出的化學(xué)品加到泥漿水中，使泥漿水呈堿性pH，在加選擇的化學(xué)品的同時(shí)或以后往泥漿水中加陰離子多聚物凝結(jié)劑，向淤泥中加硫酸鹽，這樣泥漿水調(diào)節(jié)到弱堿性水平，然后向調(diào)節(jié)后的泥漿水中加陰離子多聚物凝結(jié)劑。
根據(jù)本發(fā)明，按以上順序加化學(xué)品把pH調(diào)到上述規(guī)定時(shí)，用小量化學(xué)品能形成大塊的和硬的絮凝物，隨同的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是生成的水變透明。其理由考慮如下通常，被處理泥漿水中的細(xì)粒結(jié)合在一起并生成中等大小的絮凝物。這種絮凝物是可能的穩(wěn)定，在向泥漿水加凝結(jié)劑時(shí)，絮凝物僅結(jié)合成略大一些的絮凝物。
相反，根據(jù)本發(fā)明，由于加入堿金屬氧化物，堿土金屬氧化物，堿金屬氫氧化物或堿土金屬氫氧化物，把泥漿水的pH調(diào)到堿性水平，泥漿水中結(jié)合的固體物質(zhì)被解絮凝。由此，泥漿水被轉(zhuǎn)變成一種狀態(tài)，此時(shí)，與多聚物凝結(jié)劑的絮凝作用可有效地進(jìn)行。事實(shí)上，同時(shí)或轉(zhuǎn)化以后加陰離子多聚物凝結(jié)劑有助于部分解凝的細(xì)粒和淤泥中腐殖酸的凝結(jié)。
在這種情況下，泥漿物留在泥漿水中，其中灰黃霉素酸不解凝或不溶解。因此，加硫酸鹽到泥漿水中調(diào)解pH至弱堿性水平，結(jié)果灰黃霉素溶解，產(chǎn)生氫氧化物。在這種狀態(tài)下，把陰離子多聚物凝結(jié)劑加到所得的泥漿水中，使剩余的細(xì)粒如灰黃霉素酸，氫氧化物和金屬離子結(jié)合，產(chǎn)生大塊的和硬的絮凝物。
上述步驟中使用的硫酸鹽包括例如硫酸鋁，硫酸鐵及其混合物。
陰離子多聚物凝結(jié)劑包括例如，藻酸鈉，聚丙烯酸鈉，順丁烯二酸共聚物，聚丙烯酰胺部分水解物等等。在本發(fā)明的實(shí)踐中，陰離子多聚物凝結(jié)劑可以單獨(dú)或合并使用。
加堿性化學(xué)品調(diào)節(jié)的pH值一般比原來泥漿水的pH值大0.5加硫酸鹽調(diào)節(jié)的pH應(yīng)當(dāng)是弱堿性，范圍為7.0-7.3。
優(yōu)選的具體實(shí)例的敘述本發(fā)明通過應(yīng)用實(shí)例加以說明，其中各化學(xué)品的量減到最小但是最適量，它是按初步試驗(yàn)?zāi)艿玫阶詈线m的絮凝物和分離水而定的。也敘述了比較實(shí)例。
實(shí)例1A-1L在1A-1L的每一個(gè)實(shí)例中，把預(yù)先測定的苛性蘇打量做為化學(xué)品1加到用泥漿水式隧道機(jī)挖掘砂礫層時(shí)產(chǎn)生的泥漿水中，以使泥漿水的pH被調(diào)到表1A所指明的數(shù)值。同時(shí)，一種部分水解的聚丙烯酰胺(陰離子多聚物凝結(jié)劑，商業(yè)名DK絮凝劑DK-10，可由Kurita Kogyo Kabushiki Kaisha買到)分子量約為107作為化學(xué)品2加到泥漿水中，隨后再把硫酸鋁做為化學(xué)品3加到泥漿水中調(diào)節(jié)pH為7.1-7.3，做為化學(xué)品4的陰離子多聚物凝結(jié)劑也加到泥漿水中。
在1A-1L的每一個(gè)實(shí)例中，泥漿水中細(xì)粒的濃度(%)，加入化學(xué)品1后泥漿水的pH和每100ml泥漿水各個(gè)化學(xué)品的用量(%)列于表1A。
化學(xué)品1，2，3和4以水溶液加入，其濃度分別為1.0%，0.2%，20%和0.2%。在所有化學(xué)品加入時(shí)，泥漿水都要攪拌。
由過濾凝結(jié)的泥漿水分離的絮凝物的水含量(%)，分離的水的混濁度和凝聚物(濾餅)的狀態(tài)列于表1A。
結(jié)果，由這些實(shí)例發(fā)現(xiàn)，隨著透明的分離水形成大塊和硬的絮凝物。
比較實(shí)例1a-1c在1a-1c的每一個(gè)比較實(shí)例中，用實(shí)例1A-1L相同的方法處理用于實(shí)例1A-1L的泥漿水，只是不用在實(shí)例1A-1D中所用的化學(xué)品1和2。
在1a-1c的每一個(gè)比較實(shí)例中，泥漿水中細(xì)粒的濃度(%)每100ml泥漿水各個(gè)化學(xué)品的用量(%)，分離的絮凝物的水含量(%)，分離后水的濁度和絮凝物(濾餅)狀態(tài)列于表1B。化學(xué)品3和4分別以20%和0.2%的水溶液加入。加入化學(xué)品3以后的pH為7.1-7.3。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)在1a和1b的各比較實(shí)例中得到的分離水是混濁的。在比較實(shí)例1c中，加入的陰離子多聚物凝結(jié)劑的量大于實(shí)例1A-1L的實(shí)例1a及1b。
比較實(shí)例2a-2l在2a-2l的每一個(gè)比較實(shí)例中，如用于實(shí)例1A-1L一樣，硫酸鋁做為化學(xué)品1加到泥漿水中(泥漿水濃度為35%)，這樣調(diào)節(jié)的泥漿水的pH值列于表2。即刻在各比較實(shí)例2a-2c，2e，2g，2i和2k中，做為化學(xué)品2加入分子量大約為107的部分水解的聚丙烯酰胺(陰離子多聚物凝結(jié)劑，商業(yè)名DK絮凝物KD-101可由Kurita kogyo kabushiki kaisha買到)。在各比較實(shí)例2b，2d，2f，2h，2j和2l中代替化學(xué)品2，加入分子量大約為107的聚丙烯酰胺(非離子多聚物凝結(jié)劑，商業(yè)名EDP絮凝物151可由Kurita kugyo kabushiki kaisha買到)做為化學(xué)品3。
化學(xué)品1，2，3分別用濃度為20%，0.2%和0.25%的水溶液。在加入各化學(xué)品時(shí)，攪拌泥漿水。
在2a-2l的每一個(gè)比較實(shí)例中，泥漿水中細(xì)粒的濃度(%)加入化學(xué)品1后泥漿水的pH和每100ml泥漿水中各個(gè)化學(xué)品的用量列于表2。
過濾凝固泥漿水分離的絮凝物的水含量，分離水的濃度和絮凝物(濾餅)狀態(tài)列于表2。
由以上結(jié)果發(fā)現(xiàn)，比較實(shí)例2a-2l比實(shí)例1A-1L和比較實(shí)例1a-1c需要較大量的陰離子多聚物凝結(jié)劑或非離子多聚物凝結(jié)劑(化學(xué)品2或3)。
比較實(shí)例3a-3l在3a-3l每一個(gè)比較實(shí)例中，將用于比較實(shí)例2a-2l中的但濃度為26.6%的泥漿水以比較實(shí)例2a-2l中相同的方法處理，只是用苛性蘇打代替硫酸鋁做為化學(xué)品1。化學(xué)品1，2，3分別以濃度為1.0%，0.2%和0.25%的水溶液加入。
在3a-3l的每一個(gè)比較實(shí)例中，泥漿水中細(xì)粒的濃度(%)，加入化學(xué)品1后泥漿水的pH和每100ml泥漿水各個(gè)化學(xué)品的用量(%)列于表3。
過濾凝固泥漿水分離的絮凝物的水含量，分離水的濁度和絮凝物(濾餅)的狀態(tài)列于表3。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在全部比較實(shí)例3a-3l中比在實(shí)例1A-1L和比較實(shí)例1a-1c中所用陰離子或非離子多聚物凝結(jié)劑的量較大。除去比較實(shí)例3a，3c和3e外，分離水是混濁的。在比較實(shí)例3i-3l中分離水的濁度相當(dāng)大。
比較實(shí)例4a-4o在4a-4o的每一個(gè)比較實(shí)例中，把作為化學(xué)品1的硫酸鋁加到在實(shí)例1a-1l中用的泥漿水中(泥漿水的濃度為10%，20%，30%)，調(diào)節(jié)的泥漿水的pH值在表4中指出。即刻，作為化學(xué)品2加入分子量大約為107的聚丙烯酰胺，(非離子多聚物凝結(jié)劑，商業(yè)名稱FDP絮凝物151可從Kurita kngyo kabushiki kaisha買到)。
化學(xué)品1和2分別以濃度20%和0.25%水溶液加入。加入各化學(xué)品時(shí)，攪拌泥漿水。
在4a-4l的每一個(gè)比較實(shí)例中，泥漿水中細(xì)粒的濃度(%)，加入化學(xué)品1后的pH和每100ml泥漿水中各個(gè)化學(xué)品的量(%)列于表4。
由過濾凝結(jié)泥漿水分離的絮凝物的水含量(%)，分離水的濁度和絮凝物(餅)的狀態(tài)列于表4。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)在比較實(shí)例4a-4l中，非離子多聚物凝結(jié)劑(化學(xué)品2)比實(shí)例1A-1L和比較實(shí)例1a-1c中加的量較大。除了比較實(shí)例4j，4m和4n外，分離水是混濁的。特別是，在比較實(shí)例4a和4k中分離水明顯混濁。
比較實(shí)例5a-5o在5a-5o的每一個(gè)比較實(shí)例中，用在比較實(shí)例4a-4o中用的泥漿水以在比較實(shí)例4a-4o中相同的方法處理。只是用作為化學(xué)品1的苛性蘇打代替硫酸鋁，并用作為化學(xué)品2，分子量大約為107的部分水解聚丙烯酰胺(陰離子多聚物凝結(jié)劑，商業(yè)名為DK絮凝物DK101，可由Kurita Kogyo Kabushiki Kaisha買到)代替非離子多聚凝結(jié)劑。
化學(xué)品1和2分別以濃度為1.0%和0.2%的水溶液加入。
在5a-5o的每一個(gè)比較實(shí)例中，泥漿水中細(xì)粒的濃度(%)，加化學(xué)品1后泥漿水的pH和每100ml泥漿水中各化學(xué)品的量列于表5。
由過濾凝結(jié)的泥漿水分離的絮凝物的水含量，分離水的濁度和絮凝物(濾餅)的狀態(tài)列于表5。
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在比較實(shí)例5a，5b，5f-5j和5m-5o分出的水是混濁的，濾餅是軟的。在比較實(shí)例5c-5e中，只形成小塊的，固液分離性差的絮凝物。
權(quán)利要求
1.一種處理泥漿水的方法，其特征是，把由堿金屬氧化物，堿土金屬氧化物，堿金屬氫氧化物和堿土金屬氫氧化物構(gòu)成的組中選出的第一個(gè)化學(xué)品加到要處理的泥漿水中，從而使該泥漿水的pH為堿性，向該泥漿水加含陰離子多聚物凝結(jié)劑的第二個(gè)化學(xué)品，進(jìn)而向該泥漿水加含硫酸鹽的第三個(gè)化學(xué)品使該泥漿水為弱堿性，然后向該泥漿水加含陰離子多聚凝結(jié)劑的第四個(gè)化學(xué)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是所述硫酸鹽是從由硫酸鋁硫酸鐵及其混合物構(gòu)成的組中選出的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是在第二和第四化學(xué)品中用的陰離子多聚物凝結(jié)劑是從由藻酸鈉，聚丙烯酸鈉，順丁烯二酸共聚物，聚丙烯酰胺部分水解物及其混物構(gòu)成的一組中選出來的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是把第一和第二種化學(xué)品同時(shí)加到上述泥漿水中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是，把第一種化學(xué)品加到泥漿水中以后，再往該泥漿水中加第二種化學(xué)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征是上述第一種化學(xué)品是苛性蘇打。
7.處理泥漿水的方法，其特征是，把由堿金屬氧化物，堿土金屬氧化物，堿金屬氫氧化物和堿土金屬氫氧化物構(gòu)成的一組中選出的第一種化學(xué)品加到要處理的泥漿水中，因此，使該泥漿水的pH為堿性，同時(shí)或加第一種化學(xué)品后向該泥漿水加陰離子多聚物凝結(jié)劑，進(jìn)而向該泥漿水加硫酸鹽使該泥漿水為弱堿性，然后向該泥漿水加陰離子多聚物凝結(jié)劑。
全文摘要
一種處理泥漿水的方法，其特征是，把包括堿金屬或堿土金屬的氧化物或氫氧化物的第一類化學(xué)品加到要處理的泥漿水中。因此使泥漿水呈堿性，在同時(shí)或加第一種化學(xué)品后，向泥漿水加包括陰離子多聚物凝結(jié)劑的第二種化學(xué)品，進(jìn)而加包括硫酸鹽的第三種化學(xué)品，使泥漿水呈弱堿性，然后向泥漿水加包括陰離子多聚物凝結(jié)劑的第四化學(xué)品。結(jié)果，能產(chǎn)生大塊的和硬的絮凝物。
文檔編號C02F1/52GK1045757SQ9010159
公開日1990年10月3日 申請日期1990年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月23日
發(fā)明者岡本宗平, 平野二郎, 大西卓三郎 申請人:株式會社伊薩基開發(fā)工機(jī)