CN101338558A - 复合交流电击排水方法及其装置和用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合交流电击排水方法及其装置和用途，该方法包括真空排水、真空预压、静载和动力挤密，用电击仪对被处理物在进行真空抽水前、真空抽水时、或伴随真空抽水间歇式的施加交流电击；所用的装置包括带连接器的网状帽眼膜、开孔冗余膜、复合管和排水管，其特征在于：所用的装置还有电击仪，电击仪包括：变频器、变压器或脉冲变压器、转换器和辅助元器件，辅助元器包括：散热器、交流电压表、交流电流表；该方法应用于：1.软土地基加固；2.淤泥再造土处理；3.淤泥肥料脱水处理；4.淤泥燃烧脱水处理；5.工业有机废渣脱水处理；6.工程场地降水。

Description

复合交流电击排水方法及其装置和用途

技术领域

本发明涉及复合交流电击排水方法及其装置和用途，具体地说涉及一种通过交流电击来提高被处理对象渗水能力，并与真空抽水、真空预压、静载、动力挤密等相结合的复合交流电击排水方法和装置及其用途。

背景技术

目前，还没有复合交流电击排水方法。对于软土地基来说，真空预压、静载、动力挤密等方法仍然存在工期过长，效率较低的问题；对于淤泥脱水处理、工业有机废渣处理，诸如甘蔗渣、木薯渣等，对其进行真空预压、静载、动力挤密的效果也同样不尽人意。

对于现有电渗技术，虽然可以有效处理淤泥，但是除了成本较高之外，在技术上还有如下不足：①电渗所产生的渗流只能由阳极向阴极定向流动，②电渗过程中阳极材料耗损严重，③随着电渗进程的延续，阳极附近淤泥含水量大大降低，导致电渗过程中无效功率加大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，提供一种效率更高的复合交流电击排水方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过下述技术方案予以实现：

1、一种复合交流电击排水的方法包括真空排水、真空预压、静载和动力挤密；

1)、用电击仪对被处理物在进行真空抽水前、真空抽水时、或伴随真空抽水间歇式的施加交流电击；或

2)、一种复合交流电击排水方法，

A、用电击仪对被处理物在进行真空抽水前、真空抽水时、或伴随真空抽水间歇式的施加交流电击；或

B、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施前施加交流电击；或

C、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时施加交流电击；或

D、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时间歇式的施加交流电击。

一种复合交流电击排水方法，其对被处理物施加的交流电击为普通交流电击或变频交流电击，其频率固定，或者由低向高调节，或者由高向低调节，或者根据被处理物的需要设置和调节。

一种复合交流电击排水方法所用的装置，主要元器件为：变频器、变压器或脉冲变压器、转换器和辅助元器件，辅助元器件包括：散热器、交流电压表、交流电流表。

变频器输入端接交流电输入端点，变频器的输出端与脉冲变压器的输入端连接，脉冲变压器的输出端直接输出或与转换器输入端连接再输出；变频器输出改变了频率的交流通过脉冲变压器变到所需电压的输出；转换器将电流在单相和三相之间转换。

或变压器输入端接交流电输入端点，变压器的输出端直接输出固定频率的交流或与转换器输入端连接再输出；转换器将电流在单相和三相之间转换。

电击仪所输出的电压、电流及频率的大小可调，以适应各种形态的软土、淤泥、工业有机废渣脱水处理所需的最有效的电流。

复合交流电击排水方法和装置的用途是：

1、软土地基加固；

2、淤泥再造土处理；

3、淤泥肥料脱水处理；

4、淤泥燃烧脱水处理；

5、工业有机废渣脱水处理；

6、工程场地降水。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、交流电击有效的提高了被处理对象的渗水能力。

2、显著提高了真空抽水、真空预压、静载、动力挤密及相互之间组合操作处理的效率。

3、电击过程电蚀程度很低，大大减少了运营过程中的电极材料的损耗；

4、工程整体成本得到有效降低，工期也得到有效缩短，工程综合效益显著提升。

附图说明

图1、电击仪原理方框示意图。

图2、复合交流电击排水方法用于加固软土地基纵剖示意图。

图3、复合交流电击排水方法用于加固软土地基平面俯视示意图。

图4、复合交流电击排水方法以槽为载体用于淤泥再造土处理示意图。

图5、复合交流电击排水方法以容器为载体用于淤泥肥料脱水处理示意图。

图6、复合交流电击排水方法以容器为载体用于淤泥燃烧脱水处理示意图。

图7、复合交流电击排水方法以容器为载体用于木薯渣脱水处理示意图。

图8、复合交流电击排水方法用于场地降水处理示意图。

其中：交流电输入端点1、变频器2、脉冲变压器3、转换器4、散热器5、电击仪6、通电线路7、复合管8、水平排水管9、真空泵10、网状帽眼真空膜11、集水管12、帽眼13、渗滤装置14、槽体15、渗滤装置接头16、开孔冗余膜17、电极网18、电极网接头19、容器20、容器顶盖21、容器顶盖接头22、容器底部接头23、动力挤密装置24。

具体实施方式

复合交流电击排水方法和装置应用于软土地基加固和工程场地降水，其主要操作步骤为：

①进行复合交流电击排水方法实施之前的相关工作或同时进行其它相关工作：

a、平整场地；b、准备材料；c、安装管道和线路；d、对场地进行密封；

②实施复合交流电击排水操作：

A、用电击仪对被处理物在进行真空抽水前、真空抽水时、或伴随真空抽水间歇式的施加交流电击；或

B、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施前施加交流电击；或

C、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时施加交流电击；或

D、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时间歇式的施加交流电击；

③复合交流电击排水工作完成后，接下一步工作。

复合交流电击排水方法和装置应用于淤泥再造土处理、淤泥肥料脱水处理、淤泥燃烧脱水处理、工业有机废渣脱水处理，其主要操作步骤为：

①进行复合交流电击排水方法实施之前的相关工作或同时进行其它相关工作：

a、将被处理物装入处理载体；b、对装好了处理物的载体进行密封；c、连接通电线路和排水管道；

②实施复合交流电击排水操作：

A、用电击仪对被处理物在进行真空抽水前、真空抽水时、或伴随真空抽水间歇式的施加交流电击；或

B、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施前施加交流电击；或

C、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时施加交流电击；或

D、用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时间歇式的施加交流电击；

③复合交流电击排水工作完成后，接下一步处理工作。

下面结合附图及本发明实施例对本发明作进一步阐述。

实施例一：

在广东某试验工地，软土地基加固，面积600平方米，处理深度8米，见图2、图3。

1、复合交流电击排水之前的准备工作：

a、平整场地，清除锐利物，在平整面上按网状帽眼真空膜11网眼的分布进行复合管8位置施工放样，如图3所示，网眼的间距设定为1米。

b、准备机械设备和材料：包含网状帽眼真空膜11、真空泵10、电击仪6、复合管8、水平排水管9、集水管12等。

c、布设复合管：如图2、图3。按膜的网眼位置采用专门成孔设备对场地成孔，然后再插入复合管，并布设相关监测设备。

d、铺设带连接器的网状帽眼真空膜11(专利申请号200720082017.1中已公开)：将真空膜在现场拼成一个大于处理面积的整块，然后放在场区架子上，从一头开始逐渐使复合管8插入膜的帽眼13中，铺膜过程中随铺随时固定膜，防止起风将铺好的膜卷走或撕裂，将连接器的下部与复合管8的顶部密封连接，将连接器套入帽筒中，将帽筒与连接器外表面密封紧密相连，检查搭接缝、帽筒的密封性，并及时修补，禁止施工人员着硬底鞋在膜上作业或行走，以防将膜刮破，基本完成铺膜后，启动并维系膜少量的真空状态，以保证铺设好的膜能被稳定吸在地面上。铺好膜后，将膜的周边埋入场区周围的土体中，使之密封。

e、布设膜上水平排水系统：在带连接器的网状帽眼真空膜11上并排布设水平排水管9，将水平排水管与伸出帽筒外的连接器密封相连，布设集水管12，与水平排水管9相连。

f、连接膜上电击通电线路7。

2、启动真空泵10，进行5天的真空抽水与真空预压。

3、启动复合交流电击排水预压：以36V、400Hz的三相变频交流进行电击，每电击6小时停3小时；而真空抽水与真空预压持续进行，不停顿。

4、25天后，复合交流电击排水工作完成，经对比，此复合交流电击排水相当于传统真空预压90天的处理工作，然后进行其他后续施工。

实施例二：

在广西某试验基地，以槽为载体的淤泥再造土处理，槽长10米，宽3米，高2米，见附图4。

1、进行前期准备工作：

a、在槽中插设一组复合管8，槽体15四壁布设电极网18和渗滤装置14；然后将淤泥装入槽中，泥面与槽口平齐。

b、在泥面上铺设开孔冗余膜17，铺膜时，在每一复合管8的位置预留一定面积的冗余，使此冗余面积裹住复合管8上部外壁，箍以弹性箍圈，将膜17与复合管8外壁密封，再将膜位于复合管口上的位置开孔，使复合管伸出膜外，然后检查搭接缝、膜与复合管的密封性，并及时修补；基本完成铺膜后，启动并维系膜少量的真空状态，以保证铺设好的膜能被稳定吸在泥面上，然后再将膜的周边埋于淤泥与槽体之间。

c、布置排水系统：将水平排水管9与伸出开孔冗余膜17外的复合管8相连，槽四壁的渗滤装置接头16与水平排水管9相连，水平排水管与真空泵10相连。

d、连接电击通电线路，将复合管8、电极网接头19通过电线接电击仪6。

2、进行1天的真空抽水。

3、启动电击排水系统，电击的变频交流为单相36V交流，初始频率为50Hz，且频率每12小时升高50Hz。

4、进行电击排水4天后，电击排水工作结束，淤泥脱水之后含水量降到40％。

5、电击排水工作结束，后接下一步淤泥再造土处理工作。

实施例三：

在广西某试验基地，以容器20为载体的淤泥肥料脱水处理，该容器为空心圆柱体，半径2米，高0.5米，见附图5。

1、进行前期准备工作：

a、在容器顶盖的内面与底部设置好电极网18与渗滤装置14，将淤泥加入容器中，盖上活塞式顶盖，密封使之不漏气，同时在顶盖上施加一个半径1.8米，高1米的中心有孔水泥墩。

b、将水平排水管9与容器顶盖接头22与底部的接头23相连，水平排水管9与真空泵10相连。

c、电极网接头19和复合管8通过通电线路7接电击仪6。

2、进行6小时的真空抽水。

3、以36V、400Hz的交流进行电击，电击、真空抽水与真空预压持续进行，不停顿。

4、电击排水24小时后，电击排水工作结束，淤泥含水率降掉15％，满足淤泥肥料脱水处理要求。

5、后接下一步淤泥肥料脱水处理工作。

实施例四：

广西某试验基地，淤泥燃烧脱水处理，见附图6。

1、容器20为长4米、宽4米、高0.2米的空心长方体容器，在容器顶盖21的内面与底部设置电极网18和渗滤装置14，然后装满淤泥，盖上顶盖，密封；将水平排水管9与容器顶盖接头22与容器底部接头23相连，水平排水管9与真空泵10相连，容器顶盖接头22和容器底部接头23分别通过通电线路7与电击仪6连接。

2、进行2小时的真空抽水；

3、以24V、1000Hz的交流进行电击，每电击一小时用动力挤密装置24挤密10分钟；

4、3个小时后，取样检测，淤泥含水率已降至48.2％。

5、电击排水工作结束，后接下一步淤泥燃烧脱水处理工作。

实施例五：

广西某试验场，木薯渣脱水处理，以容器20为载体，容器为半径1.6米、高0.2米的空心圆柱体容器，见附图7。

1、将加木薯渣入容器中，在容器活塞式顶盖21的内面与底部设置电极网18和渗滤装置14，然后装满木薯渣，盖上顶盖，密封，使之不漏气；将排水管9与容器顶盖接头22和容器底部接头23相连，排水管9与真空泵10相连，容器顶盖接头22和容器底部接头23分别通过通电线路7与电击仪6连接。

2、进行3小时的真空抽水。

3、此时，在顶盖上面施加一个半径1.4米、高1米的水泥墩，实施静载。

4、以36V、2000Hz的交流进行电击，电击、真空抽水持续进行，不停顿。

5、电击排水8小时后，取样检测，木薯渣含水率已降至45.1％。

6、电击排水工作结束，后接下一步木薯渣脱水处理工作。

实施例六：

广西某工程实施基坑降水，场区面积8000平方米，主要为低渗透系数的黏性土地层分布，地下水位为场区标高下2米，需要降水深度为6米，加附图8。

1、复合交流电击排水之前的准备工作：

a、平整场地，清除锐利物。

b、准备机械设备和材料：真空泵10、电击仪6、复合管8、水平排水管9、集水管12等。

c、场区按2米间距呈网格型布设复合管：采用专门成孔设备对场地成孔，然后再插入复合管，并布设相关监测设备。

d、布设水平排水管9，将水平排水管9与复合管8密封相连；

e、布设集水管12，与水平排水管9相连。

f、连接复合管的电击通电线路7。

2、启动真空泵10，进行5天的真空抽水与真空预压。

3、启动复合交流电击排水预压：以36V、400Hz的交流进行电击，每电击6小时停2小时；而真空抽水持续进行，不停顿。

4、30天后，复合交流电击排水工作完成，场区地下水位降至场区标高下6米，然后进行其他后续施工。

实施例七：

电击仪的结构如下：加附图1。

变频器2输入端和散热器5输入端共接交流电输入端点1，变频器的输出端与脉冲变压器3的输入端连接，脉冲变压器的输出端直接输出或与转换器4输入端连接再输出。

Claims (4)

1、一种复合交流电击排水方法包括真空排水、真空预压、静载和动力挤密，其特征在于：

1)用电击仪对被处理物在进行真空抽水前、真空抽水时、或伴随真空抽水间歇式的施加交流电击；或

2)用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施前施加交流电击；或

用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时施加交流电击；或

用电击仪对被处理物在进行真空抽水、真空预压、静载或动力挤密或四者的任意组合实施时间歇式的施加交流电击；

3)对被处理物施加的交流电为普通交流电或变频交流电，其频率固定，或者由低向高调节，或者由高向低调节，或者根据被处理物的需要设置和调节。

2、根据权利要求1所述的一种复合交流电击排水方法，其特征在于：对被处理物施加的交流电击为普通交流电击或变频交流电击，其频率固定，或者由低向高调节，或者由高向低调节，或者根据被处理物的需要设置和调节。

3、一种复合交流电击排水方法所用的装置包括带连接器的网状帽眼膜、开孔冗余膜、复合管和排水管，其特征在于：所用的装置还有电击仪，电击仪包括：变频器、变压器或脉冲变压器、转换器和辅助元器件，辅助元器包括：散热器、交流电压表、交流电流表；

变频器输入端接交流电输入端点，变频器的输出端与脉冲变压器的输入端连接，脉冲变压器的输出端直接输出或与转换器输入端连接再输出；变频器输出改变了频率的交流通过脉冲变压器变到所需电压的输出；转换器将电流在单相和三相之间转换；

或变压器输入端接交流电输入端点，变压器的输出端直接输出固定频率的交流或与转换器输入端连接再输出；转换器将电流在单相和三相之间转换；

电击仪所输出的电压、电流及频率的大小可调。

4、一种复合交流电击排水方法的用途，其特征在于该方法应用于：

1、软土地基加固；

2、淤泥再造土处理；

3、淤泥肥料脱水处理；

4、淤泥燃烧脱水处理；

5、工业有机废渣脱水处理；

6、工程场地降水。

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