本发明专利技术公开了基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺，通过将玉米或小麦秸秆洗净、干燥，并研磨过筛，置于KMnO4中搅拌并浸泡，得到改性纤维，将壳聚糖加入去离子水中；解决因煤泥水因成分和pH不同等因素所导致的吸附特性不同，而使沉降处理的效率低下的问题；四氧化三铁的磁学性能较强、制备相对简单并且具有很强的惰性，且利用玉米和小麦秸秆，既可以增加磁性作用又可以将废料回收再利用，并配合聚丙烯酰胺的助凝作用，既可以提高对水中悬浮颗粒的去除能力，也可以缩短后续过程中沉淀污泥、排除污泥的时间，同时反应池的容积减少，提高土地利用率，降低农产品降解成本，从而达到了提升沉降和压滤效率的目的。从而达到了提升沉降和压滤效率的目的。
【技术实现步骤摘要】
基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺
[0001]本专利技术涉及煤泥水处理领域，具体涉及基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺。
技术介绍
[0002]煤泥水主要是指混杂有大量煤粉和泥土的污水，水中的煤泥一般粒径都小于0.5mm，煤泥水是选煤过程重要的工作介质，同时也是煤炭湿法加工过程产生的工业废水，在选煤工艺中煤泥水处理涉及面广、投资大，难于管理，煤泥水特别稳定，静置几个月也不会自然沉降，处理非常困难，为了满足煤泥水闭路循环的水质要求，防止煤泥水闭路循环过程中水质的恶化，保护环境，煤泥水的处理也愈显必要，煤矿煤泥水由于原煤性质的差异，它们的性质也存在一定的差异和共性。
[0003]煤泥水的综合利用是一个极其重要的突破口，煤泥水的综合开发利用是废弃物处理的一个主要方面，开发利用好煤泥水，不仅能源有效解决环境污染问题，而且能够变废为宝，为我国的经济发展提供一个新的增长点，大大减少对环境的污染，现有的煤泥水处理工艺大多采用表面活性剂和聚丙烯酰胺的简单复配来达到使煤泥水絮凝沉降，但这种复配药剂的沉降效果并不明显，且压滤效果不好。
[0004]为此，我们提出基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺。
技术实现思路
[0005]为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供了基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺：
[0006](1)首先采用射线衍射法测定煤泥水中所含的主要矿物成分，并对煤泥水中不同矿物颗粒界面性质进行测定分析，采用密度泛函理论模拟计算矿物颗粒表面的吸附特性，构建煤泥水主要矿物颗粒界面模型并进行优化，针对不同药剂在不同矿物颗粒表面吸附特性进行模拟计算分析，根据模拟计算结果，确定所添加的药剂用量，按照用量向煤泥水中依次添加药剂，并搅拌混合进行煤泥水沉降处理，解决了因煤泥水因成分和pH不同等因素所导致的吸附特性不同，而使沉降处理的效率低下的问题；
[0007](2)将玉米或小麦秸秆洗净、干燥，并研磨过筛，置于KMnO4中搅拌并浸泡，得到改性纤维，将壳聚糖加入去离子水中，加入FeS04·
7H20和FeCl3·
6H20，加入NH3
·
H20，加入改性纤维搅拌，利用磁分离仪器收集，得到纳米中间体A，将玉米或小麦秸秆洗净、烘干、研磨过筛，在马弗炉热解，得到活性炭，将壳聚糖加入去离子水中，加入FeS04·
7H20和FeCl3·
6H20，加入NH3
·
H20，加入活性炭搅拌，利用磁分离仪器收集，得到纳米中间体B，将纳米中间体A和纳米中间体B混合均匀，得到改性纳米助滤剂，解决了在使用过程中压滤效果不好的问题。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺，该煤泥水的处理工艺
包括以下步骤：
[0010]S1：采用射线衍射法测定煤泥水中所含的主要矿物成分，并对煤泥水中不同矿物颗粒界面性质进行测定分析；
[0011]S2：采用密度泛函理论模拟计算矿物颗粒表面的吸附特性，构建煤泥水主要矿物颗粒界面模型并进行优化，针对不同药剂在不同矿物颗粒表面吸附特性进行模拟计算分析；
[0012]S3：根据模拟计算结果，确定所添加的药剂用量；
[0013]S4：按照用量向煤泥水中依次添加药剂，并搅拌混合进行煤泥水沉降处理。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：步骤S3中所述药剂包括改性纳米助滤剂、改性聚丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和疏水表面活性剂，所述疏水表面活性剂为十二烷胺。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述改性纳米助滤剂由以下步骤制备得到：
[0016]S31：将玉米或小麦秸秆洗净，在恒温干燥箱内进行干燥，并进行粉碎机粉碎，研磨过筛，置于KMnO4中搅拌并浸泡24
‑
36h，经过抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，再置于60
‑
70℃干燥器中进行干燥，得到改性纤维；
[0017]S32：将壳聚糖加入去离子水中，45
‑
55℃水浴加热，3000
‑
4000r/min搅拌至完全溶解后，在氮气保护下加入FeS04·
7H20和FeCl3·
6H20，升温至80
‑
90℃，搅拌10
‑
30min，加入NH3
·
H20至溶液pH为9
‑
10，持续加热搅拌30
‑
40min，加入改性纤维，搅拌60
‑
120min后，使用蒸馏水清洗至中性，利用磁分离仪器收集，于60
‑
70℃真空干燥箱中干燥12
‑
24h，得到纳米中间体A；
[0018]S33：将玉米或小麦秸秆洗净、烘干、研磨过筛，在500
‑
600℃马弗炉热解2
‑
3h，自然冷却后，先用盐酸清洗去除灰分和表面残留物质，再用蒸馏水清洗至中性，在60
‑
70℃的恒温干燥箱内进行干燥，得到活性炭；
[0019]S34：将壳聚糖加入去离子水中，45
‑
55℃水浴加热，3000
‑
3500r/min搅拌至完全溶解后，在氮气保护下加入FeS04·
7H20和FeCl3·
6H20，升温至80
‑
90℃，搅拌10
‑
30min，加入NH3
·
H20至溶液pH为9
‑
10，持续加热搅拌30
‑
40min，加入活性炭，加热搅拌60
‑
120min，用蒸馏水清洗至中性，利用磁分离仪器收集，于60
‑
70℃真空干燥箱中干燥12
‑
24h，得到纳米中间体B；
[0020]S35：将纳米中间体A和纳米中间体B混合均匀，得到改性纳米助滤剂。
[0021]作为本专利技术进一步的方案：步骤S31中所述KMnO4的浓度为0.1mol/L，所述过筛的孔径为50
‑
100目。
[0022]作为本专利技术进一步的方案：步骤S32中所述NH3
·
H20的质量分数为28％，所述壳聚糖、去离子水、FeS04·
7H20、FeCl3·
6H20与改性纤维的用量比为3.0g：200mL：1.5g：2.9g：5.8g。
[0023]作为本专利技术进一步的方案：步骤S33中所述过筛的孔径为50
‑
100目，所述盐酸的浓度为3
‑
4mol/L。
[0024]作为本专利技术进一步的方案：步骤S34中所述NH3
·
H20的质量分数为28％，所述壳聚糖、去离子水、FeS04·
7H20、FeCl3·
6H20与改性纤维的用量比为5.0g：200mL：本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺，其特征在于，该煤泥水的处理工艺包括以下步骤：S1：采用射线衍射法测定煤泥水中所含的主要矿物成分，并对煤泥水中不同矿物颗粒界面性质进行测定分析；S2：采用密度泛函理论模拟计算矿物颗粒表面的吸附特性，构建煤泥水主要矿物颗粒界面模型并进行优化，针对不同药剂在不同矿物颗粒表面吸附特性进行模拟计算分析；S3：根据模拟计算结果，确定所添加的药剂用量；S4：按照用量向煤泥水中依次添加药剂，并搅拌混合进行煤泥水沉降处理。2.根据权利要求1所述的基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺，其特征在于，步骤S3中所述药剂包括改性纳米助滤剂、改性聚丙烯酰胺、二甲基二烯丙基氯化铵和疏水表面活性剂，所述疏水表面活性剂为十二烷胺。3.根据权利要求2所述的基于二甲基二烯丙基氯化铵与聚丙烯酰胺煤泥水处理工艺，其特征在于，所述改性纳米助滤剂由以下步骤制备得到：S31：将玉米或小麦秸秆洗净，在恒温干燥箱内进行干燥，并研磨过筛，置于KMnO4中搅拌并浸泡，抽滤，用蒸馏水洗涤至中性，再置于干燥器中进行干燥，得到改性纤维；S32：将壳聚糖加入去离子水中，水浴加热，在氮气保护下加入FeS04·
7H20和FeCl3·
6H20，升温搅拌，加入NH3
·
H20，持续加热搅拌，加入改性纤维搅拌，使用蒸馏水清洗至中性，利用磁分离仪器收集，于真空干燥箱中干燥，得到纳米中间体A；S33：将玉米或小麦秸秆洗净、烘干、研磨过筛，在马弗炉热解，自然冷却后，先用盐酸清洗去除灰分和表面残留物质，再用蒸馏水清洗至中性，在恒温干燥箱内进行干燥，得到活性炭；S34：将壳聚糖加入去离子水中，水浴加热，在氮气保护下加入FeS04·
7H2...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑞保，朱冯，
申请(专利权)人：安徽汉华工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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