一种脱水调理剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种脱水调理剂、其制备方法及应用。本发明专利技术公开的一种脱水调理剂，按重量份数计，其包括1份生石灰和0.2～1份聚烯醇类聚合物；所述的聚烯醇类聚合物的醇解率为65～89％。脱水调理剂的各组分无毒无害，来源丰富，价格低廉，经济环保，投加量少，可以有效降低污泥脱水的成本；可使污泥浓缩池的污泥含水量从90％‑99％降至40％左右，大大减小了污泥体积，从而降低后续处理成本。

【技术实现步骤摘要】
一种脱水调理剂、其制备方法及应用
本专利技术涉及一种脱水调理剂、其制备方法及应用。
技术介绍
随着我国经济的发展和城镇化的推进，土木、水利和水环境治理工程会产生大量疏浚淤泥。每年我国珠江三角洲地区都会产生多达8000万立方米左右的疏浚淤泥，长江深海航道会产生2000万立方米左右的疏浚淤泥，湖泊河道每年产生的淤泥量大于7000万吨，还有来自城市下水道的大量疏浚淤泥，加在一起每年的淤泥量超过1亿吨。而我国对于淤泥的处理方式主要是填埋，根据国家标准GB16889-2008，填埋淤泥含水量应低于60％。淤泥含水量低于60％，体积可减少50％。淤泥原始含水量一般大于90％，所以疏浚产生的淤泥需要经过处理才能填埋。水在淤泥中的存在形式主要有空隙水、毛细水、吸附水和内部颗粒水。吸附水、颗粒内部水和土壤颗粒结合形成胶体结构，胶体结构具有强力的化学稳定性，所以处理淤泥的策略一般是破坏淤泥中的胶体结构降低其化学稳定性，同时搭建脱水骨架减少淤泥比阻，使淤泥在经过机械脱水过程时空隙水和毛细水能顺利脱除。破坏胶体结构常用的方法有水热法、超声法、冷冻溶解法等物理法和化学调理法，虽然水热法、超声法等物理法是非常有效的破坏胶体结构的方法，但是能耗太高，不适合大规模使用。所以在大规模处理淤泥时更多选择化学调理方法。化学调理方法是向疏浚淤泥中添加调理剂，进行搅拌混合，从而改变疏浚淤泥的性质，是一种可大规模淤泥资源化利用、具有广泛运用前景的方法。现有报道过石灰和聚丙烯酰胺来处理淤泥。聚丙烯酰胺是非常稳定的高分子聚合物，有研究表明，在自然条件下,聚丙烯酰胺会发生缓慢的物理降解(热、剪切)、化学降解(水解、氧化以及催化氧化)和生物降解,最终生成各种低聚物以及具有神经毒性的剧毒丙烯酰胺单体。丙烯酰胺单体的毒性主要包括神经毒性、致癌性以及遗传和生殖毒性，可通过未破损的皮肤、黏膜、肺和消化道吸收入人体，分布于体液中。本课题组提出了一种石灰基的新型环保淤泥脱水调理剂，经试验证明，具有较好的固化效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有的淤泥脱水剂较为单一，而提供了一种脱水调理剂、其制备方法及应用。本专利技术提供的脱水调理剂可使含水量98％的淤泥的含水量降低到40％左右，且对环境无污染。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供一种脱水调理剂，按重量份数计，其包括1份生石灰和(0.2～1)份聚烯醇类聚合物；所述的聚烯醇类聚合物的醇解率为65～89％。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂，所述的聚烯醇类聚合物的醇解率优选为75～85％(例如80％)。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂，按重量份数计，其由1份生石灰和0.2～1份聚烯醇类聚合物组成；所述的聚烯醇类聚合物进一步优选为0.5～0.7份，最优选为0.6份。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，所述的聚烯醇类聚合物的聚合度优选为200-250(例如220)。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂，按重量份数计，其还包括组分A，所述的组分A为0.8～1.2份硅酸钠、0.2～1.5份三氯化铝、0.2～0.6份氯化钙、1～5份膨润土和1/3～5份高岭土中的一种或多种；其中组分A中的各组分的重量份数以所述的生石灰为1份来计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂，按重量份数计，其由1份生石灰和0.2～1份聚烯醇类聚合物，以及上述的组分A组成。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，按重量份数计，所述的聚烯醇类聚合物优选为0.2份、1/3份、0.4份、0.6份或1份；所述的聚烯醇类聚合物的份数以所述的生石灰为1份来计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，按重量份数计，所述的硅酸钠优选为1份；所述的硅酸钠的份数以所述的生石灰为1份来计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，按重量份数计，所述的三氯化铝优选为0.2份、0.6份或1.5份；所述的三氯化铝的份数以所述的生石灰为1份计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，按重量份数计，所述的氯化钙优选为0.2份、1/3份或0.6份；所述的氯化钙的份数以所述的生石灰为1份计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，按重量份数计，所述的膨润土优选为1份或5份；所述的膨润土的份数以所述的生石灰为1份计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂中，按重量份数计，所述的高岭土优选为1/3份、0.6份、1份或5份；所述的高岭土的份数以所述的生石灰为1份计算。在本专利技术的一优选实施方案中，所述的脱水调理剂可为淤泥脱水调理剂。所述的生石灰市售可得。所述的聚烯醇类聚合物为本领域常规的聚烯醇类聚合物，本专利技术优选为单体中的碳原子数量为2～5个的聚烯醇类聚合物，进一步优选为聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丁烯醇和聚戊烯醇中的一种或多种，最优选为聚乙烯醇和/或聚丙烯醇。所述的聚烯醇类均市售可得。所述的硅酸钠、三氯化铝、氯化钙、膨润土和高岭土均为本领域常规，由市售可得。在本专利技术的一优选实施方案中，按重量份数计，所述的脱水调理剂包括下述任一方案：(1)50份生石灰、9～11份聚丙烯醇、27～33份三氯化铝和45～55份高岭土；(2)50份生石灰、45～55份聚丙烯醇、9～11份氯化钙和45～55份膨润土；(3)10份生石灰、9～11份聚乙烯醇、13.5～16.5份三氯化铝、45～55份膨润土和45～55份高岭土；(4)50份生石灰、18～22份聚丙烯醇和45～55份膨润土；(5)50份生石灰、18～22份聚丙烯醇、9～11份三氯化铝、27～33份氯化钙和27～33份高岭土；(6)30份生石灰、9～11份聚乙烯醇、27～33份硅酸钠、9～11份氯化钙和9～11份高岭土；(7)10份生石灰、9～11份聚乙烯醇、13.5～16.5份三氯化铝和45～55份膨润土；(8)50份生石灰和27～33份聚丙烯醇。在本专利技术的一优选实施方案中，按重量份数计，所述的脱水调理剂由下述任一方案组成：(1)50份生石灰、9～11份聚丙烯醇、27～33份三氯化铝和45～55份高岭土；(2)50份生石灰、45～55份聚丙烯醇、9～11份氯化钙和45～55份膨润土；(3)10份生石灰、9～11份聚乙烯醇、13.5～16.5份三氯化铝、45～55份膨润土和45～55份高岭土；(4)50份生石灰、18～22份聚丙烯醇和45～55份膨润土；(5)50份生石灰、18～22份聚丙烯醇、9～11份三氯化铝、27～33份氯化钙和27～33份高岭土；(6)30份生石灰、9～11份聚乙烯醇、27～33份硅酸钠、9～11份氯化钙和9～11份高岭土；(7)10份生石灰、9～11份聚乙烯醇、13.5～16.5份三氯化铝和45～55份膨润土；(8)50份生石灰和27～33份聚丙烯醇。...

【技术保护点】
1.一种脱水调理剂，其特征在于，按重量份数计，其包括1份生石灰和0.2～1份聚烯醇类聚合物；所述的聚烯醇类聚合物的醇解率为65～89％。/n

【技术特征摘要】
1.一种脱水调理剂，其特征在于，按重量份数计，其包括1份生石灰和0.2～1份聚烯醇类聚合物；所述的聚烯醇类聚合物的醇解率为65～89％。


2.如权利要求1所述的脱水调理剂，其特征在于，按重量份数计，其由1份生石灰和0.2～1份聚烯醇类聚合物组成；所述的聚烯醇类聚合物优选为0.5～0.7份，进一步优选为0.6份；
或，按重量份数计，其还包括组分A，所述的组分A为0.8～1.2份硅酸钠、0.2～1.5份三氯化铝、0.2～0.6份氯化钙、1～5份膨润土和1/3～5份高岭土中的一种或多种。


3.如权利要求1所述的脱水调理剂，其特征在于，按重量份数计，所述的脱水调理剂由1份生石灰、0.2～1份聚烯醇类聚合物和组分A组成，所述的组分A为0.8～1.2份硅酸钠、0.2～1.5份三氯化铝、0.2～0.6份氯化钙、1～5份膨润土和1/3～5份高岭土中的一种或多种。


4.如权利要求1～3任一项所述的脱水调理剂，其特征在于，
当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的聚烯醇类聚合物为0.2份、1/3份、0.4份或1份；
和/或，当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的硅酸钠为1份；
和/或，当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的三氯化铝为0.2份、0.6份或1.5份；
和/或，当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的氯化钙为0.2份、1/3份或0.6份；
和/或，当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的膨润土为1份或5份；
和/或，当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的高岭土为1/3份、0.6份、1份或5份。


5.如权利要求1所述的脱水调理剂，其特征在于，
所述的聚烯醇类聚合物的聚合度为200-250；
和/或，所述的聚烯醇类聚合物的醇解率为75～85％；
和/或，所述的聚烯醇类聚合物为单体中的碳原子数量为2～5个的聚烯醇类聚合物，优选为聚乙烯醇、聚丙烯醇、聚丁烯醇和聚戊烯醇中的一种或多种，最优选为聚乙烯醇和/或聚丙烯醇。


6.如权利要求1所述的脱水调理剂，其特征在于，
当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的脱水调理剂包括下述任一方案：(1)50份生石灰、9～11份聚丙烯醇、27～33份三氯化铝和45～55份高岭土；(2)50份生石灰、45～55份聚丙烯醇、9～11份氯化钙和45～55份膨润土；(3)10份生石灰、9～11份聚乙烯醇、13.5～16.5份三氯化铝、45～55份膨润土和45～55份高岭土；(4)50份生石灰、18～22份聚丙烯醇和45～55份膨润土；(5)50份生石灰、18～22份聚丙烯醇、9～11份三氯化铝、27～33份氯化钙和27～33份高岭土；(6)30份生石灰、9～11份聚乙烯醇、27～33份硅酸钠、9～11份氯化钙和9～11份高岭土；(7)10份生石灰、9～11份聚乙烯醇、13.5～16.5份三氯化铝和45～55份膨润土；
或，所述的脱水调理剂包括50份生石灰和27～33份聚丙烯醇。


7.如权利要求1所述的脱水调理剂，其特征在于，
当所述的脱水调理剂包括组分A时，按重量份数计，所述的脱水调理剂由下述任一方案组成：(1)50份生石灰、9～11份聚丙烯醇、27～33份三氯化铝和45～55份高岭土；(2)50份生石灰、45～55份聚丙烯醇、9～11份氯化钙和...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟振，郭生昌，宋宏宇，汪生杰，周海杨，苑媛，迮思干，顾帅，耿岱，徐云俊，张恒阳，文帅，
申请(专利权)人：华东理工大学，中交上海航道勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31