一种黄河泥水快速分离剂及分离方法技术

本发明专利技术涉及黄河泥水快速分离剂及分离方法，分离剂各组分按所凝聚泥沙重量比计，淀粉接枝丙烯酸絮凝剂0.005～0.05%；聚合氯化铝0.05～0.10%；摩尔浓度均为0.2mol/L的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠按体积1:1混合缓冲液?0.10%；将上述各组分制备成溶液，处理时依次按上述量加入缓冲液、聚合氯化铝溶液，间隔15秒后再加入淀粉接枝丙烯酸絮凝剂溶液；各组分加入时均需进行搅拌产生紊动，在水流紊动作用下迅速产生结构密实的泥沙絮凝体；使用机械设备使泥沙絮凝体与水分离；产出泥饼含水率35%。本发明专利技术处理黄河高含沙水体中的泥和水后，水回归黄河，泥沙使用机械设备就可大规模地处置成建筑材料，结果是黄河挟沙水流泥沙浓度降低，输沙能力大大提高，达到减淤效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能将黄河高含泥沙水体快速分离的泥水分离剂、并将分离出的水回归黄河促进黄河输沙，分离出的泥沙资源再生利用，彻底实现黄河系统内减沙减淤的方法。
技术介绍
长期以来，业内人士已经统一认识到，减少黄河泥沙淤积是治理黄河的关键；而黄河泥沙淤积的症结是“少水多沙”，同时我们也应看到泥沙作为一种物质，具有二重性 ，其有害的一面为泥沙灾害，有利的一面称之为泥沙资源，如果能够充分利用黄河泥沙“变废为宝”，提高黄河泥沙资源利用率就能够减少泥沙灾害程度，把泥沙资源的综合利用作为一项产业来挖掘，那么这项产业必将取得巨大的经济效益、生态效益和社会效益。黄河是世界上一条著名的多泥沙河流，每年输沙16亿吨，年复一年，致使下游河床不断抬高，产生地上“悬河”奇观。目前二级悬河的不利局面还在进一步加剧，使得如何尽快实现黄河减淤成为举国上下人人为之关心的大问题。
技术实现思路
本专利技术期望实现的目标一是把黄河高含泥沙水流在其上游适当位置进行泥与水的分离，使能减少入黄的沙量，再造上游入流入沙条件。在一定来水来沙环境下依据设定的技术比例要求从水中分出泥沙，泥水分离处理得到的入黄水量不变、入黄沙量减少的结果使其流向中下游的水体成为含沙量极低的“清水”。二是在黄河的中下游地区实施本技术，在这些地区处理黄河中的挟沙水流，主要是分离出泥沙，减少黄河河床目前的泥沙淤积存量。如此一来，这就改变了黄河河道输水输沙格局，提高河道水流挟沙能力，从根本上减轻黄河泥沙在中下游河段继续淤积的问题。不仅如此，由于泥水分离使得水体“变清”，黄河河道将处于长序列长距离的次饱和输沙状态，可将原来淤积在中下游河段的泥沙挟起并向下游输移，起到一定的冲刷作用。本专利期望实现的目标三是把分离出的泥沙进行有价有值的建材化处置利用，采用分形理论建立黄河泥沙固结体标准检测体系，应用到黄河水利环境工程，将黄河泥沙资源的综合利用作为一项产业来发展。达到对黄河的综合治理实现“泥水分离、资源利用”的减淤总体目标。依据科学发展观、贯彻落实科学技术生产力、黄河减浑减淤并把黄河泥沙的实体资本和概念资本变成有价有值的资源予以利用、构建黄河“泥水分离、资源利用”框架的思想理念是极有创新价值的，随着黄河流域的区域性经济的迅猛发展，各项基础设施建设力度不断加大，泥水快速分离技术方法对黄河减浑减淤和泥沙资源的综合利用必将取得巨大的经济效益、生态效益和社会环境效益。本专利技术的技术方案为—种黄河泥水快速分离剂及其生成方法本专利技术的黄河泥水快速分离剂用于调理黄河挟沙水流的内部特性、水力特性,调理水体紊动特性、泥沙沉降特性，改善泥与水的跟随性。本专利技术中的黄河泥水快速分离剂的选料及其生成方法特别突出其聚合凝聚性、减阻性、助沉性。所使用的混凝材料组分大多选定分子量大的材料。其主要成分由淀粉接枝丙烯酸絮凝剂、聚合氯化铝以及由磷酸二氢钠与磷酸氢二钠组成的缓冲液等组成。淀粉接枝丙烯酸絮凝剂是使用丙烯酸取代淀粉链上的仲碳或叔碳上的氢，生成带有活性点的长链自由基，引发丙烯酸接枝共聚合，从而得到接枝共聚淀粉基的絮凝剂。由于在淀粉上接枝了具有絮凝功能的聚合物侧链，这些侧链基团能与许多微粒子亲和、吸附，形成氢键，能吸附大量的泥沙粒子；或与被絮凝的泥沙颗粒形成物理交联状态，使其被沉淀下来。同时由于淀粉接枝丙烯酸絮凝剂是高分子絮凝剂，克服了当泥沙粒子被吸附在其周围时，因颗粒之间产生斥力而影响絮凝效果这一缺点。聚合氯化铝是介于AlCl3和Al (OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，化学通式为Aln(OH)mCl3n_m(0〈m〈3n)。聚合氯化铝的结构由形态多变的多元羧基络合物组成，由 于羧基络合的架桥作用和多价离子的聚合作用从而能生成质量较大的絮体。由于其水解过程快速，伴随发生凝聚、吸附和沉淀等物理化学过程，通过压缩双电层，吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使絮凝体沉降速度快。聚合氯化铝适用的PH值范围宽(5 9)。磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液的作用在于控制体系的pH值。一种黄河泥水快速分离剂，该分离剂的主要组分按其所凝聚的黄河悬浮泥沙的重量比计算，也就是按分离剂的组分重量占黄河悬浮泥沙的重量比计算①淀粉接枝丙烯酸絮凝剂0· 005 O. 05% ；②聚合氯化铝0· 05 O. 10% ;③摩尔浓度均为O. 2mol/L的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠按体积1:1混合缓冲液O. 10% ο一种黄河泥水快速分离剂各组分(储备液)的配制方法。所用原料纯度均为工业纯①将淀粉接枝丙烯酸絮凝剂固体配制成质量浓度为O. 2%储备液，质量浓度为O. 2%的储备液储存期为七天；配制溶液时溶解温度淀粉接枝丙烯酸絮凝剂是易溶于水的物质，一般情况下，适宜的溶解温度为20 40°C ；溶解搅拌淀粉接枝丙烯酸絮凝剂的溶解搅拌应避免过强的剪切力，过强的剪切力易使分子链断裂。因此，搅拌时宜采用低速浆叶装置，如锚式、框式等；搅拌速度控制为60r/min 左右；②由于聚合氯化铝易溶，因此聚合氯化铝储备液配制的方法很简单，只需用水溶解稀释就可以了。将聚合氯化铝配制成质量浓度为O. 5%储备液；③磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液的配制磷酸二氢钠溶液和磷酸氢二钠溶液的配制分别在常温下使用固态的NaH2PO4 · 2H20和固态的Na2HPO4 · 2H20，配制摩尔浓度均为O. 2mol/L溶液，按体积I: I的比例混合两种溶液即为磷酸二氢钠_磷酸氢二钠缓冲溶液。一种黄河高含泥沙水快速分离方法本专利技术的黄河高含泥沙水的泥水快速分离方法，是指在黄河泥水快速分离剂的作用下，利用液固两相的组成特性、体系的紊动特性、泥沙絮凝体沉降特性等，凝聚黄河泥水中的泥沙，使成为致密絮团状态；再通过使用专有机械使泥水迅速分离，产出的泥饼含水率为35%左右。三、操作方式具体操作按以下步骤进行①配制浓度为0. 2%淀粉接枝丙烯酸絮凝剂储备液、配制浓度为0. 5%的聚合氯化铝储备液、配制浓度各为0. 2mol/L的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液；②在需处理的黄河高含泥沙水中依次按磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液、聚合氯化铝溶液、淀粉接枝丙烯酸絮凝剂溶液的顺序加入。③其中，磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液、聚合氯化铝溶液的各加入量分别为被 处理的泥沙重量百分比的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液0. 10% ;聚合氯化铝0. 05 0. 10% ;淀粉接枝丙烯酸絮凝剂0. 005 0. 05%。④加入磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液和加入聚合氯化铝溶液为直接连续加入，间隔15秒后再加入淀粉接枝丙烯酸絮凝剂溶液。⑤各溶液加入时均需进行搅拌产生紊动，在水流紊动作用下立即会产生结构密实的泥沙絮凝体，在专有机械作用下快速使水与絮凝体分离。实施本专利技术的方法处理黄河高含沙水体中的泥和水后，“清水”回归黄河，分离出的泥沙只需使用通用机械设备就可大规模地处置成建筑材料，结果将是黄河挟沙水流的泥沙浓度降低，输沙能力大大提高，达到减淤效果。具体实施例方式本专利技术实施例I的配比为聚合氯化铝0. 050%淀粉接枝丙烯酸絮凝剂0. 025%摩尔浓度均为0. 2mol/L的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠按体积1:1混合缓冲液0. 100%本专利技术实施例2的配比为聚合氯化铝0. 025%淀粉接枝丙烯酸絮凝剂0. 050%摩尔浓度均为0. 2mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄河泥水快速分离剂，该分离剂的各组分按其所凝聚的黄河悬浮泥沙的重量比计算，也就是按分离剂的组分重量占黄河悬浮泥沙的重量比计算，其特征在于：①？淀粉接枝丙烯酸絮凝剂：0.005～0.05%；②？聚合氯化铝：0.05～0.10%。③？摩尔浓度均为0.2mol/L的磷酸二氢钠、磷酸氢二钠按体积1:1混合缓冲液？0.10%。

【技术特征摘要】
1.ー种黄河泥水快速分离剂，该分离剂的各组分按其所凝聚的黄河悬浮泥沙的重量比计算，也就是按分离剂的组分重量占黄河悬浮泥沙的重量比计算，其特征在于 ①淀粉接枝丙烯酸絮凝剂0.005 0. 05% ； ②聚合氯化铝0.05 0. 10%。③摩尔浓度均为0.2mol/L的磷酸ニ氢钠、磷酸氢ニ钠按体积I: I混合缓冲液0. 10%。2.使用权利要求I所述的黄河泥水快速分离剂分离黄河高含泥沙水的方法，其特征在于按以下步骤进行 ①将淀粉接枝丙烯酸絮凝剂固体配制成质量浓度为0.2%储备液；将聚合氯化铝配制成质量浓度为0. 5%储备液；磷酸ニ氢钠-磷酸氢ニ钠缓冲液的配制将磷酸ニ氢钠溶液和磷酸氢ニ钠溶液的配制分别在常温下配制成摩尔浓度均为0. 2mol/L溶液，按体积I: I的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨国录，
申请(专利权)人：杨国录，
类型：发明
国别省市：