[发明专利]一种快速干化复合淤泥脱水剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种快速干化复合淤泥脱水剂的制备方法，属于脱水剂技术领域。本发明以聚丙烯酰胺和接枝淀粉树脂为原料，制备一种快速干化复合淤泥脱水剂，聚丙烯酰胺在一定条件下，其反应性基团能发生反应生成吸水剂，可以吸附淤泥中的水分，由于淤泥是由很多颗粒分散组成的，淤泥的颗粒表面会吸附聚丙烯酰胺，通过这些吸附均会使淤泥颗粒表面产生较大的空间位阻，从而防止淤泥颗粒再次与水分子接触，不仅可以提高淤泥脱水剂的脱水效果，还能使小颗粒的淤泥形成絮团，减少淤泥的占地面积，防止淤泥颗粒与水进一步接近，从而增强淤泥脱水剂的干燥性能，淀粉是葡萄糖的高聚体，是一种多糖，具有良好的吸水性能。

技术领域

本发明涉及一种快速干化复合淤泥脱水剂的制备方法，属于脱水剂技术领域。

背景技术

淤泥通常是指水体中的混合物（泥沙、黏土、有机质及各种矿物），在长期的物理、化学、生物等作用下，沉到底部，而形成的沉积物。河流、湖泊等水域均会产生淤泥。河道淤泥是调节上覆水体污染物组分的核心部分，它和上覆水体之间存在着一种吸收与释放的平衡，当上覆水体中的污染物浓度增大时，淤泥对污染物的吸收也会变大；反之，当上覆水体中的污染物浓度减小时，淤泥就会向上覆水体释放污染物，维持水体和淤泥之间的动态平衡。此外，淤泥也是营养物质循环的中心环节，是营养物质的主要集中库，作为水体污染物的载体，在长年累月的过程中，淤泥积累了大量的重金属、N、P等营养盐以及一些难降解的有机物，成为影响河道水质的二次污染源。淤泥对河道及其生态系统也有严重的影响，一方面河道底栖生物以淤泥作为生活场所和食物来源，另一方面，淤泥中的污染物在水体与与淤泥的动态平衡作用下，不断的向水体释放，影响生态环境和人体健康。如果淤泥长期疏于治理，就会在河底大量淤积，最终导致河道堵塞，降低江河湖库防洪、蓄洪、泄洪能力。所以，河道淤泥的治理是目前河湖生态修复的重要环节之一，也是城市河道污染综合治理的重要途径。

淤泥颗粒较小，结构松散，拥有较大的比表面积，表面往往带有负电荷，所以淤泥颗粒之间互相排斥，无法接近，维持在悬浮状态，这种稳定的状态也使得淤泥很难沉降。所以如何解决淤泥的高含水率问题成为淤泥治理的重中之重。

目前，国内外对淤泥脱水干化的方法主要有以下几种：自然干化、离心法、板框压滤法、电渗析法、土工管袋法、化学混凝法。化学混凝法是目前使用范围最广泛的方法之一。化学混凝法对淤泥脱水性能有较好的改善效果，其处理方式主要是通过向淤泥中加入化学药剂，使其中的胶体颗粒在药剂的作用下，相互接触、碰撞、脱稳并逐渐凝聚成絮体颗粒，最终在重力的作用下开始沉淀，实现固液分离的目的。在添加化学药剂的同时，还可以添加助凝剂，如PAM、生石灰、粉煤灰等，辅助化学药剂提高淤泥的脱水性能。

化学混凝法因其操作简单，价格低廉而逐渐受到市场青睐。但化学混凝法同时也存在着投加量大，容易对环境造成二次污染的缺点。所以如何在不降低污泥脱水效果的前提下来减少化学混凝剂的作用量，成为目前研究的重点之一。

目前常用的混凝剂主要包括无机和有机两类。无机混凝剂主要分为无机低分子混凝剂和无机高分子混凝剂。铝盐和铁盐是最为传统的无机低分子混凝剂，常见的铝盐有：硫酸铝、明矾等。铁盐主要有：三氯化铁、硫酸铁等。无机高分子混凝剂比无机低分子混凝剂的处理效果更好，价格也相应较低。但是两者都具有无机混凝剂通有的特点，即价格低廉且较易得到；但用量大，后期产生的残渣多，处理效果有待加强。

有机混凝剂主要包括人工合成有机和天然两种。有机混凝剂都是水溶性的线性高分子物质，具有用量少，混凝速度快，选择性强，处理得到的泥饼含水率低等优点。但是有机混凝剂价格较高，而且未聚合的有毒单体容易引起三致效应（致畸、致癌、致突变），以上这些都在一定程度上限制了它的运用范围。

由于处理体系的复杂性，单一的无机或有机混凝剂已经无法满足处理的要求，所以为了充分发挥无机混凝剂和有机混凝剂的优点，避免其缺点，研究者们逐渐将重点转移到了混凝剂的复合上。混凝剂的复合主要有三种形式：无机复合、有机复合以及无机有机复合混凝剂。无机有机复合混凝剂同时具有无机混凝剂和有机混凝剂的特点，混凝效果优于单一的混凝剂，是未来研究的重点方向。