本發(fā)明涉及一種泥水分離材料，尤其適合用于高固相含量廢棄泥漿的泥水分離，具體是一種新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，我國正處于鐵路、公路、水利、市政等基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模建設(shè)期，施工過程產(chǎn)生大量廢棄泥漿(樁基、盾構(gòu)施工廢棄泥漿)，帶來了極大的環(huán)境污染，增加了各施工企業(yè)的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)，也嚴(yán)重影響了文明施工的推進(jìn)。廢棄泥漿因固相含量高、小顆粒多和組成復(fù)雜，利用現(xiàn)有絮凝藥劑和工藝進(jìn)行泥水分離處理，仍然存在泥餅含水率高、分離液清澈度低和絮凝藥劑添加量大等不足，成為高固相廢棄泥漿泥水分離的技術(shù)難題。目前，針對高固相廢棄泥漿的泥水分離，廣大專業(yè)技術(shù)人員通過不斷技術(shù)創(chuàng)新，尋求良好的解決方法及措施。cn102633310b中國專利公開了一種高效泥漿泥水分離劑，以聚丙烯酰胺、破膠劑硫酸鋁和碳酸鈉為主要組成成分制備了一種適用于建筑領(lǐng)域樁基工程廢棄泥漿的高效泥漿泥水分離劑，節(jié)約了大量的土地資源，減少了對水資源的污染，但未提及廢棄泥漿泥水的分離效率；cn104724810b中國專利公開了一種以天然高分子為主要成分的環(huán)保絮凝劑，以殼聚糖-木質(zhì)素或殼聚糖-黃腐酸接枝共聚物、羧甲基淀粉、蒙脫土和活性炭等天然高分子為主要組成成分得到一種凝絮劑，實現(xiàn)了廢棄泥漿的綠色環(huán)保絮凝處理，但是未提及高固相廢棄泥漿的處理。cn101633527b中國專利公開了一種復(fù)合型高分子絮凝劑，其主要成分有榆皮草粉、仙人掌粉、羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酰胺原料，該絮凝劑能夠在較高溫及堿性條件下正常使用，但脫水絮凝劑摻量大且成本較高。以上發(fā)明主要專注于廢棄泥漿的低成本和環(huán)保處理，而并未有效解決高固相廢棄泥漿固相分離率低和絮凝劑摻量高等難題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料及其制備方法。本發(fā)明以實現(xiàn)高固相含量廢棄泥漿高效環(huán)保分離為目的，綜合考慮環(huán)保、分離效率和經(jīng)濟成本等多方面因素，通過優(yōu)選聚丙烯酰胺、改性淀粉和無機絮凝劑，制備出高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料。該分離材料可實現(xiàn)高固相廢棄泥漿不同粒徑固相顆粒同步絮凝沉淀，具有沉淀速度快(沉淀用時低于5min)、分離固相粒徑范圍廣(200目以上粒徑顆粒)、固相分離率高(固相分離率90％以上)、摻量低(每立方廢棄泥漿約摻1～3kg泥水分離材料)和環(huán)保性能好等優(yōu)點，分離獲得的清液滿足市政污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求(清液ph和清液懸浮物濃度等)，作為機械離心分離和攪拌靜置分離兩種處理工藝的絮凝藥劑，可用于建筑施工產(chǎn)生的高固相廢棄泥漿的泥水分離，為文明施工提供技術(shù)保障。本發(fā)明的一種新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料，由聚丙烯酰胺、改性淀粉和無機絮凝劑復(fù)配而成，各組分重量組成為：聚丙烯酰胺40～60份，改性淀粉20～30份，無機絮凝劑20～30份。上述所述的新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料中，優(yōu)選的，所述聚丙烯酰胺包括陽離子型聚丙烯酰胺和非離子型聚丙烯酰胺中的一種或兩種。上述所述的新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料中，優(yōu)選的，所述陽離子型聚丙烯酰胺分子量為800萬～1200萬，所述非離子型聚丙烯酰胺分子量為600萬～1200萬，聚丙烯酰胺可購自無錫鳳民環(huán)保科技發(fā)展有限公司等。上述所述的新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料中，優(yōu)選的，所述改性淀粉包括聚丙烯酰胺接枝淀粉、聚丙烯酸接枝淀粉和聚丙烯酸酯接枝淀粉中的一種或幾種。聚丙烯酰胺接枝淀粉、聚丙烯酸接枝淀粉和聚丙烯酸酯接枝淀粉可由專業(yè)的改性淀粉生產(chǎn)商如寶應(yīng)縣春輝材料有限公司提供，也可通過常用的接枝改性淀粉生產(chǎn)方法獲得--如所述的聚丙烯酰胺接枝淀粉可參考文獻(xiàn)《陽離子型聚丙烯酰胺接枝淀粉絮凝劑的制備及其在造紙中的初步應(yīng)用研究》(唐宏科，陳均志，劉相平，造紙化學(xué)品，2003，15(1):15-18)提供的方法制備得到，所述聚丙烯酸接枝淀粉可參考文獻(xiàn)《丙烯酸接枝淀粉的制備及其印花性能》(李林，黃小華，紡織學(xué)報，2013，34(3):93-97)提供的方法制備得到，所述聚丙烯酸酯接枝淀粉可參考文獻(xiàn)《丙烯酸酯類共聚物共混/接枝淀粉的研究-改性用丙烯酸酯的預(yù)共聚》(張力，張力田，華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，1996(s1):63-67)提供的方法制備得到。上述所述的新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料中，優(yōu)選的，所述無機絮凝劑包括聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁和聚合氯化鋁中的一種或多種。無機絮凝劑可購自河南華明水處理材料有限公司、衡陽市建衡實業(yè)有限公司等。本發(fā)明還提供了上述所述的新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料的制備方法，其包括步驟：按重量份配比稱取聚丙烯酰胺、改性淀粉和無機絮凝劑，一次性投入密封型攪拌混勻釜，攪拌速度控制為20～30r/min，攪拌混勻20min，即得新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料。本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明以改性淀粉作為新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料的功能成分，因改性淀粉具有與水中微粒起電荷中和及吸附架橋的能力，能夠快速團聚高固相廢棄泥漿中較小粒徑固相顆粒，提升了高固相廢棄泥漿的固相分離率，固相分離率可達(dá)90％以上。2、本發(fā)明基于改性淀粉的快速絮凝成核和聚丙烯酰胺長分子鏈的聚核長大雙重作用，不僅實現(xiàn)了高固相廢棄泥漿中不同粒徑顆粒的同步絮凝沉淀，而且極大地縮短了絮凝沉淀時間，沉淀用時低于5min，提升了高固相廢棄泥漿泥水分離效率。3、本發(fā)明利用無機絮凝劑對細(xì)小顆粒的快速絮凝，加強了接枝淀粉在高固相廢棄泥漿中的絮凝成核能力，縮短了絮凝時間，增大了固液分離率，提升了泥水分離效率。4、本發(fā)明以環(huán)保型原材料作為所述高固相廢棄泥漿泥水分離材料的主要組分，制備出的泥水分離材料，特別適用于高固相廢棄泥漿泥水分離處理，分離獲得的清液滿足市政污水排放標(biāo)準(zhǔn)(清液ph和清液懸浮物濃度等)，濾餅含水率低于50％，易于運輸處理，呈現(xiàn)巨大的環(huán)保優(yōu)勢。本發(fā)明有效地解決了高固相廢棄泥漿泥水分離暴露出的分離效率低和絮凝藥劑摻量高的難題，發(fā)明的高固相廢棄泥漿泥水分離材料具有分離效率高、應(yīng)用成本低和環(huán)保性能好等優(yōu)點，作為機械離心分離和攪拌靜置分離兩種處理工藝的絮凝藥劑，可用于建筑施工產(chǎn)生的高固相廢棄泥漿的泥水分離，為企業(yè)文明施工提供技術(shù)保障，環(huán)保、經(jīng)濟和社會效益顯著。具體實施方式下述實施例是對于本
發(fā)明內(nèi)容的進(jìn)一步說明以作為對本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容的闡釋，但本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容并不僅限于下述實施例所述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以且應(yīng)當(dāng)知曉任何基于本發(fā)明實質(zhì)精神的簡單變化或替換均應(yīng)屬于本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍。本發(fā)明的一種新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料，所述分離材料由聚丙烯酰胺、改性淀粉和無機絮凝劑復(fù)配而成，按照重量份數(shù)計算各組分為：聚丙烯酰胺40～60份，改性淀粉20～30份，無機絮凝劑20～30份。其制備方法包括以下步驟：按重量份配比稱取聚丙烯酰胺、改性淀粉和無機絮凝劑，一次性投入密封型攪拌混勻釜，攪拌速度控制為20～30r/min，攪拌混勻20min，即得高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料。實施例1應(yīng)用工程：本產(chǎn)品在對杭州地鐵6號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒和粘土顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表1，應(yīng)用效果見表2。表1新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)表2高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果實施例2應(yīng)用工程：本產(chǎn)品對杭州地鐵5號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表3，應(yīng)用效果見表4。表3新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)表4高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果實施例3應(yīng)用工程：本產(chǎn)品在對杭州地鐵5號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表5，應(yīng)用效果見表6。表5新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)陽離子聚丙烯酰胺聚丙烯酸接枝淀粉聚丙烯酰胺接枝淀粉聚合氯化鋁50151530表6高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果對比例1應(yīng)用工程：本產(chǎn)品在對杭州地鐵6號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒和粘土顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表7，聚丙烯酰胺重量份低于本發(fā)明專利要求范圍，完全沉淀時間過長，清液量減少，分離效果不佳，應(yīng)用效果見表8。表7新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)表8高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果對比例2應(yīng)用工程：本產(chǎn)品在對杭州地鐵6號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒和粘土顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表9，聚丙烯酰胺重量份高于本發(fā)明專利要求范圍，完全沉淀時間過長，清液量減少，濾餅含水率高，分離效果不好，應(yīng)用效果見表10。表9新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)表10高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果對比例3應(yīng)用工程：本產(chǎn)品對杭州地鐵5號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表11，接枝淀粉重量份低于本發(fā)明專利要求范圍，清液量低，固相分離率低，現(xiàn)場應(yīng)用效果不好，具體應(yīng)用效果見表12。表11新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)表12高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果對比例4應(yīng)用工程：本產(chǎn)品對杭州地鐵5號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表13，接枝淀粉重量份高于本發(fā)明專利要求范圍，清液量低于50ml，固相分離率為30％，現(xiàn)場應(yīng)用分離效果不好。表13新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)對比例5應(yīng)用工程：本產(chǎn)品在對杭州地鐵6號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表14，無機絮凝劑重量份低于本發(fā)明專利要求范圍，完全沉淀時間高于60min，濾餅含水率高于70％，清液量小于40％，無法用于分離。表14新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)陽離子聚丙烯酰胺聚丙烯酸接枝淀粉聚丙烯酰胺接枝淀粉聚合氯化鋁5015155對比例6應(yīng)用工程：本產(chǎn)品在對杭州地鐵6號線產(chǎn)生的廢棄泥漿(主要成分為膨潤土顆粒、細(xì)砂顆粒和粘土顆粒等)進(jìn)行了應(yīng)用，分別采用機械離心分離和攪拌沉降兩種工藝進(jìn)行了高固相含量廢棄泥漿泥水劑處理。新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料配制組成如表15，無機絮凝劑重量份高于本發(fā)明專利要求范圍，清液量和固相分離率都很低，分離的清水也沒能達(dá)到城市污水排放標(biāo)準(zhǔn)，具體應(yīng)用效果見表16。表15新型高固相含量廢棄泥漿泥水分離材料組成(單位：份)陽離子聚丙烯酰胺聚丙烯酸接枝淀粉聚丙烯酰胺接枝淀粉聚合氯化鋁50151550表16高固相含量廢棄泥漿泥水分離劑現(xiàn)場應(yīng)用效果上述的對實施例的描述是為便于該
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對實施案例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于這里的實施案例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12