专利名称：凝结泥浆的方法
技术领域：
本发明涉及凝结泥浆的方法;特别是涉及凝结泥浆的一种新颖方法，该方法能使由河流、湖泊或工程作业现场产生的泥浆高效率沉降和凝结，非常便于脱水和固化。
为了处理含有在河流或湖泊里漂浮或积累的泥浆的污水，或处理含有工程作业所造成泥浆的污水，已按常规试验了各种各样的方法。为了处理这类泥浆，常用的方法是添加无机或聚合物凝结剂或辅助剂使泥浆沉降;并且使得到的凝块脱水和固化后弃掉或重新使用。
然而，在低费用高效率对泥浆作沉降和凝结处理的意义上来说，这些常规方法并不是很成功的。
尽管已研制出许多凝结剂和辅助剂，并且从各种不同的观点研究它们应用方法，但是还没有可能实施低费用工业大规模处理。
鉴于在这样情况下解决这些问题，为了搞清楚已有技术中的问题，并且找出一种解决办法，本发明者进行了广泛的研究。结果，本发明者发现了下述重要事实并且完成了本发明。
更准确地说，在常用的泥浆处理方法中，据认为所涉及的污泥一般是带负电荷的，所以添加阳离子无机盐(如铁和铝盐)或阳离子聚合物凝结剂，使泥浆粒子凝结为絮凝体，然后添加阴离子辅助剂，使絮凝体沉降。
然而，无论使用什么阳离子凝结剂或阴离子辅助剂，在常规方法中废弃大量含水量高的絮凝体，都绝对需要借助压滤机或压带机进行机械脱水。未经机械脱水的情况下废弃需要大片场地和长时间固化，并且即使已固化，降雨又使它膨胀成处理前的状态。
常规方法的另一个问题是使用无机盐使上清液pH变为酸性，因此其中和需要相当大的费用。
另一方面，本发明者发现，往泥浆中首先添加阴离子聚合物凝结剂，然后再添加阳离子聚合物凝结剂是很有效的;与一般常规认识和看法相反，导致泥浆沉降和凝结的不是由正、负离子的简单结合，而是由于胶体态下一种复杂机制。
本发明是在上述发现的基础上完成的，本发明目的是提供一种凝结泥浆的新颖方法，该方法改善了常规方法，泥浆在高效率下沉降和凝结，并且显著地减轻了机械脱水固化处理的负担。
更详细地说，本发明目的是提供一种与常规方法相反使用聚合物凝结剂的新颖方法，并且提供这样一种凝结泥浆的方法，用这种新方法可以高效低费用大规模处理。
在下面的详细描述和实施例中，本发明的这些和另一些目的、特点和优点将显而易见。
本发明提供了一种凝结泥浆的方法，该方法包括按顺序把阴离子聚合物凝结剂和阳离子聚合物凝结剂添加到泥浆中，此外，在添加上述凝结剂之后，再添加阴离子聚合物凝结剂。
一般公认的理论假定泥浆是带负电的，本发明包括首先添加阴离子聚合物凝结剂到带负电的泥浆中，在整体上促进泥浆负荷电，并且添加阳离子聚合物凝结剂以迅速加速絮凝体沉降。首先添加阴离子聚合物凝结剂造成泥浆粒子的荷电状态和荷电胶体状态，接着添加阳离子聚合物凝结剂是为了能够大量沉降。
在添加阳离子聚合物凝结剂后，上清液示现稍高的浊度时，进一步添加阴离子聚合物凝结剂使得可能完全沉降，因而得到清彻的上清液。
在本发明中可以应用的典型阴离子聚合物凝结剂一般是pH值为6至8，粘度至少为100厘泊(在25℃，B型旋转粘度计，30rpm)的0.1%纯水溶液，例如丙烯酰胺聚合物凝聚剂据证明是选择的实例。pH值为3至6的任何聚合物凝结剂(例如酯凝结剂)都可作为阳离子聚合物凝结剂使用，不用说，在这些凝结剂种类方面没有特殊的限制。因此，考虑与被处理泥浆的亲含力和价格可以容易地选择最佳凝结剂。
添加凝结剂的数量依据是分批处理或连续工艺处理条件等而变化，进而随泥浆浓度而变化，假定泥浆浓度约为3～5%，添加凝结剂的量为处理量的1～4%。当然这并不是一个限制性标准。
在本发明中，没有必要添加pH调节剂或无机盐(按常规是需要的)。依据处理后污泥的用途，可以添加适当的添加剂，但是这种添加剂与本发明的实质无关。它意味着这仅是使用的一些方式。
由本发明方法沉降的絮凝体在数量上是少的，并且如上所述显示出令人满意的脱水状态。因此，可以采用自然脱水法，并且甚至当用机械脱水时，处理量也少于常规方法的一半，结果脱水能力提高到约2倍。
把沉降和凝结后的污泥放入布袋里或约150目的金属网袋里，无需进一步处理;或去除上层清液后，留下污泥自然脱水1～2天，可以形成含水量多达75%的泥饼。泥饼可以很容易地弃去。
本发明方法经过简单操作、在较好的效率下可以用于分批处理或连续处理。应用范围甚至包括处理大量水的场合，例如隧道和水坝。
现在描述本发明的一些实施例。不用说，这些实例仅仅代表一些小型试验，但它们却充分而清楚地显示出本发明有别于其它的构成和效率。
实施例1至3泥浆沉降和脱水的比较试验是在日本Kanto地区(A)、(B)和(C)三个地点就从湖泊和河流中取出的含泥水进行的。
泥浆浓度为3%，用1000cc玻璃园筒进行沉降试验。
在实施例1至3中，按次序添加阴离子聚合物凝结剂(18cc)和阳离子聚合物凝结剂(12cc)。
使用pH值为6至8，粘度至少为140厘泊的丙烯酰胺聚合物凝结剂作为阴离子聚合物凝结剂。使用pH值为3至5，粘度至少为20厘泊的酯聚合物凝结剂作为阳离子聚合物凝结剂。
在为比较例中，按顺序添加阳离子(金属无机盐AlCl)凝结剂(6cc)，然后添加阴离子聚合物凝结剂(16cc)。
在表1中表示出经五分钟后沉降量值(cc)和24小时脱水后水含量值(%)。正如本发明实施例1至3清楚表明的那样，依据本发明处理泥浆具有优良的沉降性和脱水率。泥浆的沉降和凝结迅速，而且脱水负荷很轻。
表1试样5分钟后的24小时脱水后(a)沉降量(cc)水含量(%)实施例1A15063对比例1A28082实施例2B14061对比例2B26083实施例3C8052对比例3C16076(a)水含量＝W/(100+W)×100(%)W水含量(土壤中所含水量对土壤粒子的重量百分比)
实施例4按照类似于实施例1至3的方式，在试样C中，顺序添加阴离子聚合物凝结剂(12cc)，阳离子聚合物凝结剂(12cc)，然后添加另一种阴离子聚合物凝结剂(6cc)。
经5分钟后，该试样显示出80cc的沉降量，并经过24小时后，含水量为57%。没有观察到上清液混浊。
根据本发明，可能以比常规方法高得多的效率和小得多的脱水负荷凝结泥浆。
自然脱水能满足污泥脱水的目的，并且在机械脱水的情况下，处理能力约可达到常规方法的2倍。不必要添加无机盐或pH调节剂，因此有可能在低费用下大规模处理泥浆。
权利要求
1.一种凝结泥浆的方法，它包括在泥浆中按顺序添加阴离子聚合物凝结剂和阳离子聚合物凝结剂。
2.依照权利要求1的凝结泥浆方法，它包括在添加上述阳离子聚合物凝结剂后，进一步添加阴离子聚合物凝结剂。
3.一种使依照权利要求1或2的方法凝结的泥浆脱水方法，它包括把凝结的污泥放到布袋或金属网袋中。
全文摘要
本发明提供一种凝结泥浆的方法，它包括在泥浆中依次添加阴离子聚合物凝结剂和阳离子聚合物凝结剂，此外添加阴离子聚合物凝结剂。
文档编号C02F11/14GK1040512SQ8910209
公开日1990年3月21日 申请日期1989年4月8日 优先权日1988年6月10日
发明者户野昭, 三木利幸, 大六野芳秀, 片冈纯 申请人:青木建设株式会社