[發(fā)明專利]一種改性殼聚糖?超聲波組合改善含油污泥脫水性能的方法

在審

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• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107628741A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張鳳娥;陳皖
• 申請（專利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類號: C02F11/14
• 分類號: C02F11/14;C02F11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含油污泥脫水性能改善技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種改性殼聚糖-超聲波改善含油污泥脫水性能的方法。

背景技術(shù)

含油污泥是一類含有石油等有機質(zhì)與水、泥沙等組成的穩(wěn)定膠狀體系，其中的有機質(zhì)除含有重質(zhì)化原油、半成品渣油及成品油外還含有大量稠環(huán)芳烴及有害微生物，含油污泥伴隨著原油采、煉、集、輸各個環(huán)節(jié)。其數(shù)量巨大且其中含有苯、酚、蒽、苯并芘等具有惡臭味和毒性的物質(zhì)，直接排放，會占用大量土地，污染周圍的土壤、水體和空氣，對人體造成危害。因此，含油污泥已經(jīng)被列入《國家危險廢棄物目錄》中的廢油廢物類，《國家清潔生產(chǎn)促進法》要求必須對其進行無害化處理。

甲殼素是一種天然多糖資源，其衍生物殼聚糖具有天然、安全等優(yōu)點，但因其水溶性較差、分子量低等缺點，使得它在使用中受到了限制。改性殼聚糖采用天然高分子殼聚糖為接枝骨架，用不飽和單體與其接枝共聚，對其進行化學(xué)改性，使得其水溶性得到了提高，且降解性能比有機合成高分子要好。

現(xiàn)階段的含油污泥的脫水處理方法分為物理方法和化學(xué)方法。物理法是對含油污泥進行離心、壓濾及冷熱處理，但成本貴、能耗高、處理要求高。化學(xué)法是投加化學(xué)藥劑進行脫水，但有些藥劑投加量過大，有些藥劑反應(yīng)所需時間較長，且會帶來二次污染。

在投加改性殼聚糖的基礎(chǔ)上，加入超聲處理技術(shù)，能夠?qū)ζ涿撍阅苡兴纳疲瑔为毘曁幚硇Ч幻黠@，且超聲時間過長，會降低其脫水性能。此外，超聲的引入可以減少化學(xué)藥品的使用量，且超聲處理不會帶來新的污染，具有較好的環(huán)境和經(jīng)濟優(yōu)勢。

因此，為改善含油污泥脫水性能，本專利在投加化學(xué)藥劑的基礎(chǔ)上，引入超聲波處理，以改性殼聚糖-超聲組合的方法改善含油污泥的脫水性能，以期對含油污泥除油脫水的工程應(yīng)用提供實驗基礎(chǔ)。同時，改性殼聚糖-超聲組合的方法處理含油污泥的研究很少，未見文獻公開。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改性殼聚糖-超聲波改善含油污泥脫水性能的方法，尤其對高含水低含油的含油污泥效果顯著，操作過程簡單、成本低、能耗低、前景廣闊。其中，含水量＞90％，含油量＜3％的污泥為高含水低含油污泥。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：含油污泥經(jīng)pH調(diào)節(jié)后，投加改性殼聚糖并磁力攪拌，經(jīng)超聲波作用后，再進行離心脫水，可使含油污泥的含水率降低至50-70％。

所述改性殼聚糖由1g殼聚糖、3g丙烯酰胺、1mL二甲基二烯丙基氯化銨以及Ce⁴⁺的濃度是0.8mmol/L的硝酸鈰銨制備；

所述的改性殼聚糖的投加量為30mg/L。

所述的攪拌為采用磁力攪拌器先快速攪拌1～3min，再慢速攪拌5～10min。

所述的調(diào)節(jié)含油污泥的pH為5～6.5、超聲處理時間為1～10min、超聲頻率為10-100kHz以及離心脫水的轉(zhuǎn)速為3000～5000r/min。

本發(fā)明將改性殼聚糖與超聲波組合聯(lián)用對含油污泥進行脫水處理，其原理為：改性殼聚糖以殼聚糖為骨架主鏈，以陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨、非離子單體丙烯酰胺為接枝側(cè)鏈合成的，因此，改性殼聚糖具有天然高分子和合成高分子絮凝劑的雙重特點。殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)中含油氨基、羥基和乙酰胺基，殼聚糖與單體接枝共聚后，不但分子量顯著增大，且可解離的基團增多，這些基團可與許多物質(zhì)親和、吸附，使它能在多個被吸附的粒子之間吸附架橋，有利于粒子下沉。同時，這些基團的加入，改善了殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)，減小了殼聚糖本身的氫鍵作用力，使得殼聚糖的溶解性能大大改善，使得適用范圍大大增加。含油污泥的脫水性能在很大程度上決定于污泥本身的結(jié)構(gòu)，而細胞內(nèi)絮體具有良好的保水性，利用超聲可以破壞絮體，以將其內(nèi)部水釋放出來，便于含油污泥的脫水。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種改性殼聚糖-超聲波組合改善含油污泥脫水性能的方法，尤其對高含水低含油的含油污泥效果顯著，最終可使含油污泥的含水率降低至50％～70％，且操作過程簡單、成本低、能耗低、前景廣闊。

具體實施方式

下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。

實施例1

單獨采用改性殼聚糖改善含油污泥脫水性能的方法，含油浮渣含水率94.2％，含油2.3％，包括以下步驟：