專利名稱：一種廢棄淡水泥漿的固液脫水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄泥漿無害化處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種廢棄淡水泥漿的固液脫水方法。
背景技術(shù)：
鉆井作業(yè)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(jīng)過無害化處理才能排放于到自然環(huán)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(zhì)包被于固化后的泥漿中，上層游離水分在達到環(huán)保標準后排放到 周圍環(huán)境里。國內(nèi)對鉆井泥漿加入粉煤灰等活性物質(zhì)激發(fā)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(jié)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(jié)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(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(xù)開發(fā)利用過程。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
本發(fā)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(wěn)絮凝的最高到含量；淡水泥漿稀釋后固相含量應當?shù)陀?0g/1。聚丙烯酰胺預處理，聚丙烯酰胺分子量為300萬以上，質(zhì)量濃度為O. 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(wěn)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(fā)明發(fā)明要點為先對泥漿進行稀釋，稀釋倍數(shù)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(wěn)絮凝的最高到含量；在加入絮凝劑脫穩(wěn)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?shù)陀?0g/1，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(xiàn)配現(xiàn)用，配制參考濃度為O. 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(wěn)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(jīng)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(jīng)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(fā)明的優(yōu)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(wěn)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(huán)境污染。
具體實施例方式
本發(fā)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。
實施方案一。淡水泥漿先稀釋16倍，泥漿固含量稀釋到30g/L，再加入配制好的濃度為0. 1%聚丙烯酰胺絮凝劑預絮凝處理，聚丙烯酰胺分子量為300萬以上，聚丙烯酰胺加入量為0. 17%(固相百分比)。在預絮凝處理完成后加入硫酸鋁溶液破膠絮凝。硫酸鋁加入量以淡水泥漿恰好完全絮凝停止。再加入十二烷基苯磺酸鈉對顆粒表面改性處理，添加量為O. 52%。真空抽濾，泥漿含水量降低到35. 3%。將濾液收集回用。
實施方案二。淡水泥漿先稀釋20倍，泥漿固含量稀釋到23.6g/L，再加入配制好的濃度為O. 5%聚丙烯酰胺絮凝劑預絮凝處理，聚丙烯酰胺加入量為O. 83%(固相百分比)。在預絮凝處理完成后加入硫酸鋁溶液破膠絮凝。硫酸鋁加入量以淡水泥漿恰好完全絮凝停止。再加入十二烷基二甲基甜菜堿對顆粒表面改性處理，表面活性劑添加量為O. 67%。真空抽濾，泥漿含水量降低到38.5%。將濾液收集回用。
實施方案三。淡水泥漿先稀釋25倍，泥漿固含量稀釋到19.0g/L，再加入配制好的濃度為1%聚丙烯酰胺絮凝劑預絮凝處理，聚丙烯酰胺藥劑加入量為O. 3%(固相百分比)。在預絮凝處理完成后加入硫酸鋁溶液破膠絮凝。硫酸鋁加入量以淡水泥漿恰好完全絮凝停止。再加入十二烷基苯磺酸鈉對顆粒表面改性處理。表面活性劑添加量為O. 86%。真空抽濾，泥漿含水量降低到36.8%。將濾液收集回用。
本發(fā)明提出的一種廢棄淡水泥漿的固液脫水方法，已通過實施例進行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，其特征是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。
2.如權(quán)利要求l所述的一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，其特征是淡水泥漿的固相含量稀釋到絮凝藥劑使淡水泥漿脫穩(wěn)絮凝的最高到含量；淡水泥漿稀釋后固相含量應當?shù)陀?0g/1。
3.如權(quán)利要求l所述的一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，其特征是聚丙烯酰胺預處理，聚丙烯酰胺分子量為300萬以上，配制質(zhì)量濃度為O. 1% 1%，聚丙烯酰胺使用量在O. 17% 0. 83%之間。
4.如權(quán)利要求l所述的一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，其特征是硫酸鋁是逐步加入，邊加入邊攪拌，投加量使得泥漿全部脫穩(wěn)絮凝即可。
5.如權(quán)利要求l所述的一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，其特征是表面活性劑為陰離子型或兩性型。
6.如權(quán)利要求5所述的一種廢棄淡水泥漿的固液強化脫水方法，其特征是所述的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。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄淡水泥漿的固液脫水方法。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。淡水泥漿的固相含量稀釋到絮凝藥劑使淡水泥漿脫穩(wěn)絮凝的最高到含量；淡水泥漿稀釋后固相含量應當?shù)陀?0g/l。聚丙烯酰胺分子量為300萬以上，質(zhì)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(wěn)絮凝即可。表面活性劑為陰離子型或兩性型。本發(fā)明工藝步驟簡單，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(huán)境污染。
文檔編號C02F11/14GK101654325SQ20091030755
公開日2010年2月24日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者于真真, 蔚 譚 申請人:天津大學