[发明专利]一种适用于疏浚淤泥絮凝脱水的阳离子稻壳絮凝剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，涉及疏浚淤泥资源化利用，更具体的说，是一种采用合成方法制备适用于疏浚淤泥絮凝脱水的阳离子稻壳絮凝剂的制备方法。

背景技术

我国在城市建设、水利工程、海洋工程中，每年都会产生大量的疏浚淤泥。随着“资源循环型社会”概念的提出，疏浚底泥资源化利用也趋向于更有利于环境保护的方面，如种植用土、填方材料、建筑材料以及焚烧燃料等。然而，疏浚底泥具有高孔隙比、高含水量、渗透性能差、排水固结缓慢等特点，因此，资源化利用疏浚淤泥的前提是先进行脱水处理，而采用絮凝剂是目前我国疏浚底泥常用的化学脱水技术，以无机絮凝剂(如聚合氯化铝、聚合氯化铁)和有机高分子絮凝剂(如阳离子聚丙烯酰胺)为主。

无机絮凝剂价格低廉，但对人类健康和生态环境会产生不利影响；有机高分子絮凝剂虽具有用量少、浮渣产量少、絮凝能力强、絮体容易分离等优良性能，但这类高聚物的残余单体具有“三致”效应(致崎、致癌、致突变)，因而其应用范围和用量受到限制。纯天然的高分子絮凝剂电荷密度较小，分子量较低，且易受酶的作用而降解，从而失去活性，絮凝效果较差。70年代以来，美、英、法、日等国重视化学改性有机高分子絮凝剂的研制，经改性后的天然有机高分子絮凝剂具有选择性大、无毒、价格低廉等显著特点，不存在二次污染问题，应用前景诱人。

我国的水稻种植产量居世界之首，每年稻壳的产量就有3600万吨，是一种量大、廉价的可再生资源。稻壳具有良好的韧性、多孔性、低密度以及质地粗糙等特点，经初步粉碎细化的稻壳其自身具有良好的吸附性能，可吸附水中的毒害物质。稻壳的主要成分是纤维素、木质素和硅类化合物，因此可以对稻壳进行阳离子改性，以制备一种环保型天然有机高分子絮凝剂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种以稻壳为原料、阳离子单体为醚化剂的适用于疏浚淤泥絮凝脱水的阳离子稻壳絮凝剂的制备方法。

本发明实现上述目的所采取的技术方案是：

一种适用于疏浚淤泥絮凝脱水的阳离子稻壳絮凝剂的制备方法，制备方法的步骤是：

(1)将洗净干燥的稻壳研磨、粉碎、筛分，制得100目稻壳粉末；

(2)称取稻壳粉末，加入浓度为8-10％的NaOH溶液，80-90℃下碱化60-120min，得碱化稻壳；

(3)将碱化稻壳降温至50℃，加入为碱化稻壳重量的60-100％的醚化剂，滴加为碱化稻壳重量0.6％的引发剂，恒温反应4-24h，得醚化稻壳；

(4)将醚化稻壳用乙醇沉淀过滤，并用乙醇/甲醇多次交替洗涤过滤除去均聚物，最后抽滤至滤液中无氯离子为止，然后50℃真空干燥至恒重，即得阳离子醚化稻壳。

而且，所述稻谷粉末与NaOH溶液的重量体积比为1∶6-10。

而且，所述醚化剂选用阳离子醚化剂，如十二烷基三甲基氯化铵、十四烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵或3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。

而且，所述引发剂选用过硫酸铵、过硫酸钾或过氧化苯甲酰。

本发明的优点和积极效果是：

本发明以稻壳为原料，阳离子单体为醚化剂，经稻壳阳离子化改性制备得到天然有机高分子絮凝剂即阳离子稻壳絮凝剂，通过疏浚底泥絮凝脱水的研究，本絮凝剂呈现出优良的絮凝脱水效果，可实现底泥的瞬间絮凝沉降脱水，底泥絮凝脱水的同时，能有效去除水体污染物，改善余水水质。

本发明制备工艺简单，对设备要求不高，制备的产品在环保疏浚领域中有广阔的应用前景，可带来巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为不同絮凝剂对底泥脱水效果影响的图表；

图2为加入不同絮凝剂的余水浊度值的图表；

图3为本发对加入不同絮凝剂的余水悬浮物含量的图表。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1：

一种适用于疏浚淤泥絮凝脱水的阳离子稻壳絮凝剂的制备方法，步骤是：

(1)将洗净干燥的稻壳研磨、粉碎、筛分，制得稻壳粉末。

(2)称取10g稻壳粉末，加入浓度为8％的NaOH溶液100ml，80℃下碱化60min，得碱化稻壳。

(3)将碱化稻壳降温至50℃，加入6g十六烷基三甲基溴化铵，滴加0.6％的过硫酸铵引发剂，恒温反应10h，得醚化稻壳。