一种泥浆处理剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及环境保护，更具体地，涉及一种泥浆处理剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着电力发展的步伐不断加快，电网得到了迅速发展，而变电站作为电网节点工程和重要支撑，其建设显得尤为重要。钻孔桩由于具有较高的承载力、以及其桩长桩径可灵活调整和可在不同地层施工的特点而在变电站的建设中得到广泛的应用。

2、泥浆是钻孔桩在施工过程中产生的主要废弃物，其不仅含有黏性土、砂土、碎石土、风化岩石、矿物和岩屑等固体物质，而且还含有大量水分。同时，泥浆由于含水率高而难以自然干化，如果不及时处理，不但会影响后续工程的施工，而且容易造成环境污染和水质污染。

3、目前，常见的泥浆处理方法为通过车辆直接将其运输至指定区域进行简单填埋、贮存，由于该泥浆未经固化减量处理而直接贮存，导致其需要大量的贮存空间。随着泥浆产量的增多，多数泥浆贮存区域已无法满足新增泥浆的贮存；而且简单地填埋含水量大的泥浆存在诸多隐患，比如影响车辆和填埋机械的正常进场作业。

4、因此，开发一种能够对泥浆进行固化减量的泥浆处理剂是具有重要意义的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种能够对泥浆进行固化减量的一种泥浆处理剂及其制备方法和应用。

2、在本发明中，对泥浆进行固化减量是指降低泥浆经泥水分离得到的脱水泥饼的含水率。

3、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

4、第一方面，本发明提供了一种泥浆处理剂，按重量份数计算，包括：

5、100份泥沙聚沉剂，20-40份固结剂，5-15份重金属离子去除剂；

6、所述泥沙聚沉剂为质量比10:(1-4):(0.5-2)的聚丙烯酸钠、海藻酸盐和铁盐；

7、所述固结剂为hec-1；

8、所述重金属离子去除剂的制备方法为：质量比为10:(1-3)的羧甲基壳聚糖和半胱氨酸发生接枝反应，得到重金属离子去除剂。

9、本发明的泥浆处理剂能够促进泥浆中的固体发生聚集，从而有利于泥浆进行泥水分离，降低泥浆经泥水分离得到的脱水泥饼的含水率，从而实现对泥浆的固化减量。

10、优选地，所述海藻酸盐为海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵中的至少一种。

11、优选地，所述铁盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的至少一种。

12、在本发明中，所述固结剂hec-1为武汉水利电力大学生产的型号为hec-1的高强高耐水土体固结剂，其为深灰色粉末状材料。

13、优选地，所述重金属离子去除剂的制备方法为：在溶剂中加入羧甲基壳聚糖，再加入半胱氨酸、edc[1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺]和nhs(n-羟基琥珀酰亚胺)，加热进行接枝反应，透析除去edc、nhs和未反应的半胱氨酸，干燥，得到重金属离子去除剂；

14、所述羧甲基壳聚糖、半胱氨酸的质量比为10:(1-3)。

15、优选地，所述羧甲基壳聚糖、半胱氨酸、edc和nhs的质量比为10:(1-3):(0.02-0.6):(0.04-0.7)。

16、更为优选地，所述加热进行接枝反应的温度为30-70℃，时间为3-6h。

17、更为优选地，所述溶剂为水、乙醇中的一种或多种；当溶剂为水和乙醇的混合物时，水和乙醇的体积比为1:(0.1-1)。

18、更为优选地，所述干燥的温度为60-90℃。

19、第二方面，本发明提供了一种泥浆处理剂的制备方法，包括：

20、混合各组分，即得泥浆处理剂。

21、第三方面，本发明提供了一种泥浆处理剂在泥浆处理中的应用。

22、第四方面，本发明提供了一种泥浆处理方法，包括：

23、往泥浆中加入泥浆处理剂，搅拌混合，进行泥水分离，得到脱水泥饼。

24、本发明的泥浆处理方法可使含水率为55-85％的泥浆变为含水率＜20％的脱水泥饼，且使脱水泥饼7天无侧限抗压强度＞100kpa，遇水后不泥化，无二次污染。

25、优选地，所述泥浆的含水率为55-85％。

26、在本发明中，泥浆含水率的测定方法为：先称量泥浆的重量mo(单位：kg)，加热烘干泥浆得到泥浆的固体颗粒，称量泥浆固体颗粒的重量m1(单位：kg)，通过公式(mo-m1)/mo×100％计算，获得泥浆的含水率。

27、优选地，所述泥浆包括按照质量百分比计的以下成分：55-85％水、余量为固体颗粒。

28、更为优选地，所述固体颗粒为钻屑、砂砾、粉粘粒、有机质、可溶性盐中的至少一种。

29、本发明所述泥浆为钻孔桩在施工过程中产生的主要废弃物。

30、优选地，所述泥浆和泥浆处理剂的质量比为100:(0.2-90)。

31、优选地，所述搅拌混合的转速为200-600rpm，时间为2-8h。

32、优选地，所述泥水分离通过隔膜压滤机实现，所述泥水分离的压强为0.5-3.0mpa，时间为1-5h。

33、优选地，所述泥浆在使用前先经过沉淀池重力分选去除块状固体杂质，后经过格栅机去除漂浮杂物。

34、第五方面，本发明提供了上述泥浆处理方法在环境保护中的应用。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

36、本发明的泥浆处理剂能够促进泥浆中的固体发生聚集，从而有利于泥浆进行泥水分离，降低泥浆经泥水分离得到的脱水泥饼的含水率，从而实现对泥浆的固化减量。

37、本发明的泥浆处理方法可使含水率为55-85％的泥浆变为含水率＜20％的脱水泥饼，且使脱水泥饼7天无侧限抗压强度＞100kpa，遇水后不泥化、强度不降低，无二次污染。

技术特征：

1.一种泥浆处理剂，其特征在于，按重量份数计算，包括：

2.如权利要求1所述泥浆处理剂，其特征在于，所述固结剂为hec-1。

3.如权利要求1所述泥浆处理剂，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖和半胱氨酸的质量比为10:(1-3)。

4.如权利要求1所述泥浆处理剂，其特征在于，所述重金属离子去除剂的制备方法为：在溶剂中加入羧甲基壳聚糖，再加入半胱氨酸、edc和nhs，加热进行接枝反应，透析除去edc、nhs和未反应的半胱氨酸，干燥，得到重金属离子去除剂。

5.权利要求1-4任一所述泥浆处理剂的制备方法，其特征在于，包括：

6.权利要求1-4任一所述泥浆处理剂在泥浆处理中的应用。

7.一种泥浆处理方法，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述泥浆处理方法，其特征在于，所述泥浆的含水率为55-85％。

9.如权利要求7所述泥浆处理方法，其特征在于，所述泥浆和泥浆处理剂的质量比为100:(0.2-90)。

10.权利要求7-9任一所述泥浆处理方法在环境保护中的应用。

技术总结本发明公开了一种泥浆处理剂及其制备方法和应用，该泥浆处理剂，按重量份数计算包括：100份泥沙聚沉剂，20‑40份固结剂，5‑15份重金属离子去除剂；所述泥沙聚沉剂为质量比10:(1‑4):(0.5‑2)的聚丙烯酸钠、海藻酸盐和铁盐；所述重金属离子去除剂的制备方法为：羧甲基壳聚糖和半胱氨酸发生接枝反应，得到重金属离子去除剂。本发明的泥浆处理剂能够促进泥浆中的固体发生聚集，从而有利于泥浆进行泥水分离，降低泥浆经泥水分离得到的脱水泥饼的含水率，从而实现对泥浆的固化减量。技术研发人员：刘提,马炜栋受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司建设分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/15