CN1045757A

CN1045757A - 处理泥浆水的方法

Info

Publication number: CN1045757A
Application number: CN90101597A
Authority: CN
Inventors: 岡本宗平; 平野二郎; 大西卓三郎
Original assignee: Iseki Kaihatsu Koki KK
Current assignee: Iseki Kaihatsu Koki KK
Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1990-10-03
Also published as: KR900014256A; KR940000557B1; EP0388859A1; JPH02251294A; CA2012201A1; ATE80366T1; EP0388859B1; AU618456B2; AU5147290A; DE69000294D1; DE69000294T2; US5034137A

Abstract

一种处理泥浆水的方法，其特征是，把包括碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物的第一类化学品加到要处理的泥浆水中。因此使泥浆水呈碱性，在同时或加第一种化学品后，向泥浆水加包括阴离子多聚物凝结剂的第二种化学品，进而加包括硫酸盐的第三种化学品，使泥浆水呈弱碱性，然后向泥浆水加包括阴离子多聚物凝结剂的第四化学品。结果，能产生大块的和硬的絮凝物。

Description

本发明涉及泥浆水的处理方法，其特征是将凝结剂加到要处理的泥浆水中，把其中的细粒凝结成大块絮凝物，尤其是涉及适用于在施行隧道操作，钻孔操作，打桩操作，清除储池中沉淀土和污水处理等产生的泥浆水的处理方法。

从泥浆水中除去细粒的已知方法包括，把一种或多种凝结剂加到在处理容器中的泥浆水中，使其中的细粒结合成絮凝物，该絮凝物由于重力而沉降。在这种已知法中，由于絮凝物沉降泥浆水分离成絮凝相和水相。这样分离的絮凝物从处理池除去，浓缩，即脱水，然后弃于适当地方。与之对照，分离出的水最后回到河里。

在已知方法中，仅仅加凝结剂，因此不能产生大块的或硬的絮凝物。在多数情况下，细粒极可能部分留在液体中而使分离的水不透明。

若形成的絮凝物较小，那么在絮凝物脱水或转运时，就容易与液体一起流掉而给絮凝物后处理带来困难。另一种情况是，如果絮凝物是软的因而机械强度小，絮凝物易破碎。特别是在脱水和转运期间，絮凝物将破碎成细粒，这样破碎的絮凝物就与水一起流走。所分离的液体不透明，就意味着细粒清除不完全而有细粒留在液体内。

因此，就要按常规加入大量凝结剂，大量昂贵化学品的应用就需要更多的商业成本。在泥浆水中细粒浓度高的情况下，即使应用大量凝结剂也不能产生大块的或硬的絮凝物或者是生成的水不透明。

为了克服上述高浓度泥浆水所具有的不利因素，通常往泥浆水中加清水以便降低浓度，然后再加凝结剂。然而，往泥浆水中加清水不必要地增加了要处理水的总量。

本发明的目的是为处理泥浆水提供一种方法，其中应用少量化学品就可形成大块和硬的絮凝物，使生成的水清亮而透明。

按照本发明处理泥浆水的方法可达到上述目的，该方法包括，把从一组包括碱金属氧化物，碱土金属氧化物，碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物中选出的化学品加到泥浆水中，使泥浆水呈碱性pH，在加选择的化学品的同时或以后往泥浆水中加阴离子多聚物凝结剂，向淤泥中加硫酸盐，这样泥浆水调节到弱碱性水平，然后向调节后的泥浆水中加阴离子多聚物凝结剂。

根据本发明，按以上顺序加化学品把pH调到上述规定时，用小量化学品能形成大块的和硬的絮凝物，随同的进一步优点是生成的水变透明。其理由考虑如下：

通常，被处理泥浆水中的细粒结合在一起并生成中等大小的絮凝物。这种絮凝物是可能的稳定，在向泥浆水加凝结剂时，絮凝物仅结合成略大一些的絮凝物。

相反，根据本发明，由于加入碱金属氧化物，碱土金属氧化物，碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物，把泥浆水的pH调到碱性水平，泥浆水中结合的固体物质被解絮凝。由此，泥浆水被转变成一种状态，此时，与多聚物凝结剂的絮凝作用可有效地进行。事实上，同时或转化以后加阴离子多聚物凝结剂有助于部分解凝的细粒和淤泥中腐殖酸的凝结。

在这种情况下，泥浆物留在泥浆水中，其中灰黄霉素酸不解凝或不溶解。因此，加硫酸盐到泥浆水中调解pH至弱碱性水平，结果灰黄霉素溶解，产生氢氧化物。在这种状态下，把阴离子多聚物凝结剂加到所得的泥浆水中，使剩余的细粒如灰黄霉素酸，氢氧化物和金属离子结合，产生大块的和硬的絮凝物。

上述步骤中使用的硫酸盐包括例如硫酸铝，硫酸铁及其混合物。

阴离子多聚物凝结剂包括例如，藻酸钠，聚丙烯酸钠，顺丁烯二酸共聚物，聚丙烯酰胺部分水解物等等。在本发明的实践中，阴离子多聚物凝结剂可以单独或合并使用。

加碱性化学品调节的pH值一般比原来泥浆水的pH值大0.5加硫酸盐调节的pH应当是弱碱性，范围为7.0-7.3。

优选的具体实例的叙述

本发明通过应用实例加以说明，其中各化学品的量减到最小但是最适量，它是按初步试验能得到最合适的絮凝物和分离水而定的。也叙述了比较实例。

实例1A-1L

在1A-1L的每一个实例中，把预先测定的苛性苏打量做为化学品1加到用泥浆水式隧道机挖掘砂砾层时产生的泥浆水中，以使泥浆水的pH被调到表1A所指明的数值。同时，一种部分水解的聚丙烯酰胺（阴离子多聚物凝结剂，商业名DK絮凝剂DK-10，可由Kurita Kogyo Kabushiki Kaisha买到）分子量约为10⁷作为化学品2加到泥浆水中，随后再把硫酸铝做为化学品3加到泥浆水中调节pH为7.1-7.3，做为化学品4的阴离子多聚物凝结剂也加到泥浆水中。

在1A-1L的每一个实例中，泥浆水中细粒的浓度（%），加入化学品1后泥浆水的pH和每100ml泥浆水各个化学品的用量（%）列于表1A。

化学品1，2，3和4以水溶液加入，其浓度分别为1.0%，0.2%，20%和0.2%。在所有化学品加入时，泥浆水都要搅拌。

由过滤凝结的泥浆水分离的絮凝物的水含量（%），分离的水的混浊度和凝聚物（滤饼）的状态列于表1A。

结果，由这些实例发现，随着透明的分离水形成大块和硬的絮凝物。

比较实例1a-1c

在1a-1c的每一个比较实例中，用实例1A-1L相同的方法处理用于实例1A-1L的泥浆水，只是不用在实例1A-1D中所用的化学品1和2。

在1a-1c的每一个比较实例中，泥浆水中细粒的浓度（%）每100ml泥浆水各个化学品的用量（%），分离的絮凝物的水含量（%），分离后水的浊度和絮凝物（滤饼）状态列于表1B。化学品3和4分别以20%和0.2%的水溶液加入。加入化学品3以后的pH为7.1-7.3。

结果发现在1a和1b的各比较实例中得到的分离水是混浊的。在比较实例1c中，加入的阴离子多聚物凝结剂的量大于实例1A-1L的实例1a及1b。

比较实例2a-2l

在2a-2l的每一个比较实例中，如用于实例1A-1L一样，硫酸铝做为化学品1加到泥浆水中（泥浆水浓度为35%），这样调节的泥浆水的pH值列于表2。即刻在各比较实例2a-2c，2e，2g，2i和2k中，做为化学品2加入分子量大约为10⁷的部分水解的聚丙烯酰胺（阴离子多聚物凝结剂，商业名DK絮凝物KD-101可由Kurita kogyo kabushiki kaisha买到）。在各比较实例2b，2d，2f，2h，2j和2l中代替化学品2，加入分子量大约为10⁷的聚丙烯酰胺（非离子多聚物凝结剂，商业名EDP絮凝物151可由Kurita kugyo kabushiki kaisha买到）做为化学品3。

化学品1，2，3分别用浓度为20%，0.2%和0.25%的水溶液。在加入各化学品时，搅拌泥浆水。

在2a-2l的每一个比较实例中，泥浆水中细粒的浓度（%）加入化学品1后泥浆水的pH和每100ml泥浆水中各个化学品的用量列于表2。

过滤凝固泥浆水分离的絮凝物的水含量，分离水的浓度和絮凝物（滤饼）状态列于表2。

由以上结果发现，比较实例2a-2l比实例1A-1L和比较实例1a-1c需要较大量的阴离子多聚物凝结剂或非离子多聚物凝结剂（化学品2或3）。

比较实例3a-3l

在3a-3l每一个比较实例中，将用于比较实例2a-2l中的但浓度为26.6%的泥浆水以比较实例2a-2l中相同的方法处理，只是用苛性苏打代替硫酸铝做为化学品1。化学品1，2，3分别以浓度为1.0%，0.2%和0.25%的水溶液加入。

在3a-3l的每一个比较实例中，泥浆水中细粒的浓度（%），加入化学品1后泥浆水的pH和每100ml泥浆水各个化学品的用量（%）列于表3。

过滤凝固泥浆水分离的絮凝物的水含量，分离水的浊度和絮凝物（滤饼）的状态列于表3。

结果发现，在全部比较实例3a-3l中比在实例1A-1L和比较实例1a-1c中所用阴离子或非离子多聚物凝结剂的量较大。除去比较实例3a，3c和3e外，分离水是混浊的。在比较实例3i-3l中分离水的浊度相当大。

比较实例4a-4o

在4a-4o的每一个比较实例中，把作为化学品1的硫酸铝加到在实例1a-1l中用的泥浆水中（泥浆水的浓度为10%，20%，30%），调节的泥浆水的pH值在表4中指出。即刻，作为化学品2加入分子量大约为10⁷的聚丙烯酰胺，（非离子多聚物凝结剂，商业名称FDP絮凝物151可从Kurita kngyo kabushiki kaisha买到）。

化学品1和2分别以浓度20%和0.25%水溶液加入。加入各化学品时，搅拌泥浆水。

在4a-4l的每一个比较实例中，泥浆水中细粒的浓度（%），加入化学品1后的pH和每100ml泥浆水中各个化学品的量（%）列于表4。

由过滤凝结泥浆水分离的絮凝物的水含量（%），分离水的浊度和絮凝物（饼）的状态列于表4。

结果发现在比较实例4a-4l中，非离子多聚物凝结剂（化学品2）比实例1A-1L和比较实例1a-1c中加的量较大。除了比较实例4j，4m和4n外，分离水是混浊的。特别是，在比较实例4a和4k中分离水明显混浊。

比较实例5a-5o

在5a-5o的每一个比较实例中，用在比较实例4a-4o中用的泥浆水以在比较实例4a-4o中相同的方法处理。只是用作为化学品1的苛性苏打代替硫酸铝，并用作为化学品2，分子量大约为10⁷的部分水解聚丙烯酰胺（阴离子多聚物凝结剂，商业名为DK絮凝物DK101，可由Kurita Kogyo Kabushiki Kaisha买到）代替非离子多聚凝结剂。

化学品1和2分别以浓度为1.0%和0.2%的水溶液加入。

在5a-5o的每一个比较实例中，泥浆水中细粒的浓度（%），加化学品1后泥浆水的pH和每100ml泥浆水中各化学品的量列于表5。

由过滤凝结的泥浆水分离的絮凝物的水含量，分离水的浊度和絮凝物（滤饼）的状态列于表5。

结果发现，在比较实例5a，5b，5f-5j和5m-5o分出的水是混浊的，滤饼是软的。在比较实例5c-5e中，只形成小块的，固液分离性差的絮凝物。

Claims

1、一种处理泥浆水的方法，其特征是，把由碱金属氧化物，碱土金属氧化物，碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物构成的组中选出的第一个化学品加到要处理的泥浆水中，从而使该泥浆水的pH为碱性，向该泥浆水加含阴离子多聚物凝结剂的第二个化学品，进而向该泥浆水加含硫酸盐的第三个化学品使该泥浆水为弱碱性，然后向该泥浆水加含阴离子多聚凝结剂的第四个化学品。

2、根据权利要求1的方法，其特征是所述硫酸盐是从由硫酸铝硫酸铁及其混合物构成的组中选出的一种。

3、根据权利要求1的方法，其特征是在第二和第四化学品中用的阴离子多聚物凝结剂是从由藻酸钠，聚丙烯酸钠，顺丁烯二酸共聚物，聚丙烯酰胺部分水解物及其混物构成的一组中选出来的。

4、根据权利要求1的方法，其特征是把第一和第二种化学品同时加到上述泥浆水中。

5、根据权利要求1的方法，其特征是，把第一种化学品加到泥浆水中以后，再往该泥浆水中加第二种化学品。

6、根据权利要求1的方法，其特征是上述第一种化学品是苛性苏打。

7、处理泥浆水的方法，其特征是，把由碱金属氧化物，碱土金属氧化物，碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物构成的一组中选出的第一种化学品加到要处理的泥浆水中，因此，使该泥浆水的pH为碱性，同时或加第一种化学品后向该泥浆水加阴离子多聚物凝结剂，进而向该泥浆水加硫酸盐使该泥浆水为弱碱性，然后向该泥浆水加阴离子多聚物凝结剂。