[發明專利]一種廢棄淡水泥漿的固液脫水方法

無效

• 申請號: 200910307554.5
• 申請日: 2009-09-23
• 公開（公告）號: CN101654325A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 譚蔚;于真真
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 王 麗

技術領域

本發明涉及一種廢棄泥漿無害化處理技術領域，特別是一種廢棄淡水泥漿的固液脫水方法。

背景技術

鉆井作業完成后，泥漿池中起臨時護壁、攜帶鉆屑、冷卻鉆頭等作用的廢棄泥漿一般要經過無害化處理才能排放于到自然環境中。目前對鉆井泥漿的研究多集中于固化處理后上層清液，使泥漿中的有害物質包被于固化后的泥漿中，上層游離水分在達到環保標準后排放到周圍環境里。國內對鉆井泥漿加入粉煤灰等活性物質激發使泥漿固化后具有一定的抗壓強度，用作泵房、井場鋪路建設的報道，但這些泥漿固化處理后抗壓強度較低。而且泥漿的含水量高，燒結成建筑磚材會消耗大量能源及費用，同時較高的含水量遠遠超出免燒結磚材的成型含水量要求。目前的固液分離方法只是適用于pH較高、泥漿中固體顆粒帶大量負電荷的泥漿。對于電荷為中性的淡水泥漿，只添加絮凝藥劑不僅不能達到破膠絮凝的效果，反而能增大泥漿的粘度，使泥漿膠體體系更加穩定。

發明內容

本發明是針對淡水泥漿提出一種簡單實用的固液分離強化脫水工藝。具有工藝簡單、藥劑用量少、藥價低廉、泥漿處理后體積減少、固相含水水量降低、最低達到35％左右，有利于泥漿的后續開發利用過程。

本發明的技術方案如下：

本發明的一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，步驟如下：將淡水泥漿進行稀釋，加入聚丙烯酰胺預處理，加入硫酸鋁破膠絮凝，加入表面活性劑改性，進行真空過濾，得到濾液進行回用。

其中：淡水泥漿的固相含量稀釋到絮凝藥劑使淡水泥漿脫穩絮凝的最高到含量；淡水泥漿稀釋后固相含量應當低于30g/l。聚丙烯酰胺預處理，聚丙烯酰胺分子量為300萬以上，質量濃度為0.1％～1％。硫酸鋁是逐步加入，邊加入邊攪拌，投加量使得泥漿全部脫穩絮凝即可。表面活性劑為陰離子型或兩性型。陰離子型表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，兩性表面活性劑為十二烷基二甲基甜菜堿。

本發明發明要點為先對泥漿進行稀釋，稀釋倍數參照淡水泥漿的固相含量，淡水泥漿的固相含量應當稀釋到絮凝藥劑使淡水泥漿脫穩絮凝的最高到含量；在加入絮凝劑脫穩絮凝前加入高分子有機物預處理，對泥漿有預絮凝的作用，再加入絮凝劑方能破膠絮凝。絮凝后采用真空抽濾脫除游離水分，濾出的水可回用稀釋。

淡水泥漿稀釋后固相含量應當低于30g/l，以利于高分子絮凝劑均勻分散于泥漿體系中。

絮凝前預處理過程中的高分子有機物選用聚丙烯酰胺，分子量為300萬以上。聚丙烯酰胺應當現配現用，配制參考濃度為0.1％~1％。

絮凝的過程中，硫酸鋁應當逐步加入，邊加入邊攪拌。藥劑投加量使得泥漿全部脫穩絮凝即可。

絮凝后加入表面活性劑應為陰離子型或兩性型。陰離子型表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉，兩性表面活性劑為十二烷基二甲基甜菜堿。加入過程中攪拌速度要緩慢，盡量不打碎已經凝聚的絮凝顆粒。

加入表面活性劑后，機械脫水手段采用真空抽濾。

真空抽濾后的濾液可回用于淡水泥漿的稀釋過程。經過絮凝后，游離水溶液pH值應為中性，回用稀釋時最好控制回用水的pH為中性。

所應用的淡水泥漿pH在7左右，顆粒電位為中性或含有較低的電荷，且粘稠的淡水泥漿體系。

本發明的優點在于：對特定的淡水泥漿，在其pH為中性，電荷低的情況下，在絮凝過程前加入稀釋、高分子有機物預處理過程，之后加入無機鋁類絮凝劑能達到破膠絮凝的效果。在絮凝后加入表面活性劑改善真空抽濾過程，降低毛細管壓力，有利于水分的脫出從而達到強化脫水的效果。泥餅最低含水量達到36.78％。。與已有方法相比，解決了對于低電荷、pH中性的淡水泥漿直接投加絮凝劑沒有絮凝效果的問題，表面活性劑的用量少、表面活性劑的添加量不會引起含水量的劇烈變化，穩定性好。而且工藝步驟簡單，藥劑種類、藥劑的加入量少，來源廣泛、價格低廉。處理后泥漿中主要固相種類、含量均未改變，分離出的水清澈透明、pH為中性，能夠回用于稀釋過程，減輕環境污染。

具體實施方式

本發明的的實施方式舉例如下：

某一鉆井廢棄淡水泥漿含含水量為64.6％，密度為1360kg/m³，固相密度密度為1520kg/m³，pH為7.1，電荷電位低。