CN108862957B - 一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺 - Google Patents

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CN108862957B CN201810809759.2A CN201810809759A CN108862957B CN 108862957 B CN108862957 B CN 108862957B CN 201810809759 A CN201810809759 A CN 201810809759A CN 108862957 B CN108862957 B CN 108862957B
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Abstract

本申请涉及一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,属于废水、污泥、污水的脱水法处理技术领域。在工地现场合适位置布置废弃泥浆池,修建排水沟,排水沟上方安装真空泵;立支架和总电源,布置压力控制器,并在压力控制器上布置脱水箱;放入脱水机构,布置排水系统,布置泥浆泵入系统,布置加热系统,布置稳压的直流电源,打开泥浆泵入系统,打开稳压电源,打开真空泵,开始泥浆脱水;从脱水箱内取出脱水系统、橡皮膜和泥浆泵出管,完成一次脱水。将本申请应用于污泥、污水的处理,不仅可兼容多种脱水机构的同时并行,还能实现脱水的自动控制,并杜绝脱水过程对正极的腐蚀。

Description

一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺
技术领域
本申请涉及一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,属于污泥的脱水法处理技术领域。
背景技术
在土木工程施工中,不可避免地产生大量的废弃泥浆,泥浆的不合理处理对生态环境造成极大的破坏,泥浆快速脱水和资源化利用是解决泥浆危害的有效措施。目前出现了一些泥浆脱水方法,如:电渗脱水、挤压脱水和联合脱水等方式。
如申请号为201210038472.7所公开的“一种强化土工管袋脱水的方法”、申请号为201210038472.7所公开的“电渗脱水装置”申请号为201510750232.3 所公开的“泥浆脱水装置”均采用电渗方式进行泥浆脱水;申请号为 2013103015945所公开的“一种泥浆脱水固化施工装置”、申请号为 201410737517.9所公开的“移动式建筑泥浆脱水机”、申请号为201610530513.2 所公开的“泥浆脱水机”以及申请号为201611265862.2所公开的“一种建筑泥浆脱水方法及装置”是采用挤压脱水;申请号为201510199059.2所公开的“一种高含水泥浆的快速脱水装置”是结合电渗脱水和挤压脱水;申请号为 201510863103.5所公开的“一种建筑泥浆脱水装置”采用升温和振动的方式对泥浆进行脱水处理;申请号为201710043957.8所公开的“一种高电流电解-高压电渗析-高压气压滤联合处理污泥的方法”将大电流电解、高压脉冲电渗析和气压压滤技术三者结合,能直接将污泥含水率脱至50%以下。
以上这些脱水方式虽然对泥浆脱水方式进行了探讨,并且一定程度上提高了泥浆的脱水速率,但是仍存在以下两个需要解决的问题:1)电渗、温度和挤压等多场联合泥浆脱水处理的自动化控制;2)电渗脱水中,正极腐蚀的问题;3) 挤压脱水中,排水通道堵塞问题。
基于此,做出本申请。
发明内容
针对现有泥浆脱水中所存在的上述缺陷,本申请提供一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,该系统不仅可兼容多种脱水机构的同时并行,还能实现脱水的自动控制,并杜绝脱水过程对正极的腐蚀。
为实现上述目的,本申请采取的技术方案如下:
一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,包括如下步骤:
1)在工地现场合适位置布置废弃泥浆池,修建排水沟,排水沟上方安装真空泵;
2)立支架和总电源,布置压力控制器,并在压力控制器上布置脱水箱,脱水箱壁内设置水槽,水槽内壁放置碳纤维膜,通过固定铆钉将碳纤维膜固定在水槽的盖板上;总电源通过电源线连接压力开关,压力开关分别接出两条控制线:脱水控制线和泵入 控制线;
3)放入脱水机构,脱水机构包括排水管和脱水管,脱水管接入到脱水箱中,其底部固定在碳纤维膜上;
4)布置排水系统,使真空泵与排水管相连,排水管末端布置于排水沟的上部;
5)布置泥浆泵入系统,泥浆池配制泥浆泵,泥浆泵入管插入泥浆池,泥浆泵出管插入脱水箱;
6)布置加热系统,加热系统包括水浴箱以及水浴箱接出的输入管和输出管,水槽一端与输入管连接,另一端与输出管连接,以实现脱水箱的加热;
7)布置稳压的直流电源,直流电源接出有脱水控制支线、正极导线、负极导线,脱水控制支线与脱水控制线电连接,负极导线与脱水机构电相连,正极导线与碳纤维膜电性相连;
8)泵入 控制线连接至泥浆泵,实现不同压力状态下泥浆泵工作状态改变;脱水控制线分两支,一支接至水浴箱,实现不同压力下的加热状态改变,另一支接至真空泵,实现不同压力下真空泵工作状态的改变;
9)脱水箱内壁上设置上限位开关与下限位开关,且上限位开关、下限位开关分居密封膜上下方,上限位开关、下限位开关分别通过限位连接线接通至泥浆泵处,以实现泥浆液位的控制;打开总电源,打开加热系统,使其升温;
10)打开泥浆泵入系统,泵入泥浆,当泥浆位置达到最高限位时,上限位开关控制泥浆泵停止运行;
11)打开稳压电源,打开真空泵,开始泥浆脱水;
12)当泥浆位置下降到最低限位时,下限位开关控制泥浆泵开始往脱水箱内注入泥浆;
13)持续脱水和注入泥浆,当压力控制系统达到预设压力时,泥浆泵停止泵入泥浆;排水系统、直流电源和加热系统再运行10分钟后自动关闭;
14)从脱水箱内取出脱水系统、橡皮膜和泥浆泵出管;
15)从在水槽盖上取出固定铆钉;
16)将碳纤维膜的上部圆孔用钢丝绳连接起来,然后挂在起重机吊钩上,将其吊离脱水箱,并放在运输车上;碳纤维膜和泥浆一起填埋以加固填埋场地,或者,将碳纤维膜内部的脱水泥浆倒出,重复利用碳纤维膜;
17)在脱水箱重新放入碳纤维膜,重复步骤3~17进行下一次脱水。
进一步的,作为优选:
所述脱水箱为圆柱筒状结构,水槽外侧为外壁,水槽内侧为内壁,相对的内壁之间以密封膜封闭,在内壁与密封膜之间形成待处理泥浆的密封处理腔。更优选的,所述内壁上设置有上限位开关与下限位开关,且上限位开关、下限位开关分居密封膜上下方,上限位开关、下限位开关分别通过限位连接线接通至泥浆泵处,以实现泥浆液位的控制,上限位开关用于控制脱水箱内泥浆的最大量,超过此限位时,泥浆停止泵入;下限位开关用于控制脱水箱内泥浆的最小量,低于此限位时,泥浆开始泵入;所述水槽中设置有内壁支架,外壁为具有一定强度和保温能力的材质,优选真空不锈钢,以承担泥浆侧压力和防止温度散发,内壁可固定碳纤维薄膜,并通过内壁支架将荷载传递到保温外壁。所述水槽处于保温外壁和支撑内壁之间,用于放置热水以加热泥浆;所述内壁敷设有碳纤维膜,能够导电、导热并且具有足够的强度,布置在内壁上,泥浆的脱水处理可在碳纤维膜内进行,碳纤维膜的上边缘则可设置若干圆洞,并通过外翻的方式固定在水槽的盖板上。所述盖板为圆环形保温板,材质与保温外壁一致,其尺寸与水槽的上表面匹配,盖板上布置有若干圆孔作为接入孔,用于热水的流入与流出,其余圆孔与铆钉配合,用于将碳纤维膜固定在盖板上。所述密封膜放置于泥浆上表面,能够隔绝泥浆与外界的空气接触,密封膜布置有大、小圆孔作为接入孔,小圆孔用于通入排水管,大圆孔用于通入泥浆。
所述脱水管包括横向脱水管和竖向脱水管,竖向脱水管顶部与排水管接通,下端与横向脱水管接通;横向脱水管为导电材质,优选铜管,其表面布置有小孔用于吸水。更优选的,所述竖向脱水管包括上部脱水管和下部脱水管,上部脱水管为导电材质,优选铜管,其表面布置有小孔用于吸水,并通过连接头与下部脱水管相连;下部脱水管,为不导电的材料,优选PVC,其表面布置有小孔用于吸水,其底部密封直接接触在碳纤维膜上。
所述脱水管上部设置不透气柔性隔离膜,其上部固定,下部能沿脱水管上下移动,实现柔性长度变化,用于隔离脱水管与空气的接触。
所述支架包括钢支架和压力控制器,压力控制器包括压力开关和电源线,压力开关通过电源线与总电源连接,通过泵入控制线与泥浆泵连接,通过脱水控制线与真空泵、水浴箱连接。压力开关用于控制整个系统的运行,当脱水箱内脱水泥浆含量达到一定质量时,压力开关上作用压力达到预设值时,压力开关通过对应的不同控制线控制整个系统的运行:泵入控制线用于连接泥浆泵,根据情况不同实现泥浆泵入量的控制,脱水控制线用于连接真空泵和水浴箱,实现不同情况下的脱水与加热。
所述泥浆泵与泵入控制线和限位连接线电性相连,受压力控制器和上限位开关和下限位开关综合控制;所述泥浆泵一段通过泥浆泵入管接入泥浆池,另一端通过泥浆泵出管接入脱水箱,用于将泥浆池中的泥浆泵入到脱水箱,泥浆池用于储存建筑废弃泥浆。
真空泵主要用于将泥浆中的水脱离抽出,所述真空泵与脱水控制线电性相连,能够抽出泥浆中的水分。所述排水沟为倒梯形截面,排水沟内表面为混凝土材质,用于将水分排出工地现场,在真空泵作用下,外界大气压通过密封膜作用于泥浆,将泥浆中水分挤出。
所述直流电源包括负极导线、正极导线以及脱水控制支线,脱水控制支线与脱水控制线电性相连,其输出电压范围为0~60V,负极导线与竖向脱水管电性相连,正极导线与脱水箱内壁上的碳纤维膜电性相连,可实现在电压作用下水向脱水系统运动,土颗粒向碳纤维膜运动。
水浴箱用于提高泥浆的温度,以提高水分子运动速度从而提高脱水效率,水浴箱为长方体箱体,通过脱水控制线与总电源相连,以电能加热水浴箱中的水,水浴箱中具有抽水输出管和输入管,使得箱中的热水能够在水槽中流动,保证泥浆的温度;其中,输出管一端连接水浴箱,另一端连接水槽的盖板,并通过盖板上的圆孔结构接入孔三,用于将热水流入水槽;输入管一端连接水浴箱,另一端连接水槽的盖板,并通过圆孔,用于将水槽中的水导入水浴箱。
包括总电源和直流电源,总电源通过电源线连接压力开关,压力开关分别接出两条控制线:脱水控制线和泵入 控制线,泵入 控制线连接至泥浆泵,实现不同压力状态下泥浆泵工作状态改变;脱水控制线分两支,一支接至水浴箱,实现不同压力下的加热状态改变,另一支接至真空泵,实现不同压力下真空泵工作状态的改变,加热状态与真空泵状态的改变实现整体脱水状态的改变;直流电源接出有脱水控制支线、正极导线、负极导线,脱水控制支线与脱水控制线电连接,负极导线与脱水机构电相连,正极导线与脱水箱电相连。
电源用于控制整个系统的能源供给,并通过压力控制器控制泥浆最终脱水。
本申请在工地现场合适位置布置废弃泥浆池,对支架放置位置进行一定的地基加固处理,修建排水沟;立支架和总电源,布置压力控制器,并在压力控制器上布置脱水箱,在脱水箱内壁放置碳纤维膜,通过固定铆钉将碳纤维膜固定在水槽盖上;放入脱水机构,通过下部脱水管固定在碳纤维膜上,拧紧固定卡环,使隔离膜的下部与密封膜固结;布置排水系统,使真空泵与排水管相连,排水管末端布置于排水沟的上部;布置泥浆泵入系统,使泥浆泵入管插入泥浆池,泥浆泵出管插入密封膜的接入孔;布置加热系统,将输出管和输入管连接水浴箱和水槽;布置稳压的直流电源,将负极导线与竖向脱水管电性相连,正极导线与碳纤维膜电性相连;将泵入控制线连接泥浆泵入系统,将脱水控制线连接排水系统、直流电源和加热系统,将电源线连接总电源;打开总电源,打开加热系统,使其升温;打开泥浆泵入系统,泵入泥浆,当泥浆位置达到最高限位时,上限位开关控制泥浆泵停止运行;打开稳压电源,打开真空泵,开始泥浆脱水;当泥浆位置下降到最低限位时,下限位开关控制泥浆泵开始往脱水箱内注入泥浆;持续脱水和注入泥浆,当压力控制系统达到预设压力时,泥浆泵停止泵入泥浆;排水系统,直流电源和加热系统再运行10分钟后自动关闭;从脱水箱内取出脱水系统、橡皮膜和泥浆泵出管;从在水槽盖上取出固定铆钉;将碳纤维膜的上部圆孔用钢丝绳连接起来,然后挂在起重机吊钩上,将其吊离脱水箱,并放在运输车上,碳纤维膜可以和泥浆一起填埋以加固填埋场地,也可以将碳纤维膜内部的脱水泥浆倒出,重复利用碳纤维膜;在脱水箱重新放入碳纤维膜,重复步骤3~17进行下一次脱水。
本申请的有益效果为:
1)能够联合电渗、真空预压和热固结等多物理场进行泥浆快速脱水;
2)限位装置和压力控制器能够实现泥浆脱水的自动控制;
3)碳纤维膜内脱水一方面能够将其作为电渗脱水的正极,以及泥浆升温的导热介质,且能防止电渗脱水时的正极腐蚀,另一方面为脱水后泥浆的快速取出和泥浆资源化利用提供便利。
附图说明
图1为本申请脱水系统的示意图;
图2为本申请中的主要电路控制图;
图3为本申请中脱水箱的结构示意图;
图4为密封膜的结构示意图;
图5为槽盖的俯视状态示意图;
图6为铆钉的结构示意图;
图7为本申请中脱水机构的正视图;
图8为本申请中脱水机构的平面图;
图9为本申请中支架的结构示意图。
图中标号:1.脱水箱,11.水槽,111.外壁,112.内壁,113.内壁支架, 12.上限位开关,121.上限位连接线;13.下限位开关,131.下限位连接线, 14.密封膜,141.接入孔一;142.接入孔二;15.盖板,151.接入孔三,152. 铆钉;2.脱水机构,21.排水管,22.竖向脱水管,221.上部脱水管,222.下部脱水管,23.横向脱水管,24.连接头,25.隔离膜,26.固定卡环;3.支架, 31.压力开关,311.泵入控制线,312.脱水控制线,32.压力控制器;4.泥浆泵,41.泥浆泵入管,42.泥浆池,43.泥浆泵出管;5.真空泵,51.抽水管, 52.排水沟;6.直流电源,61.脱水控制支线,62.正极导线,63.负极导线; 7.水浴箱,71.输入管,72.输出管;8.总电源;81.电源线。
具体实施方式
本实施例一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,具体操作如下:
在工地现场合适位置布置废弃泥浆池,对支架3放置位置进行一定的地基加固处理,修建排水沟52;立支架3和电源8,布置压力控制器32,并在压力控制器 32上布置脱水箱1,在脱水箱1内部放置碳纤维膜,通过固定铆钉152将碳纤维膜固定在水槽的盖板15上;放入脱水系统,通过下部脱水管221固定在碳纤维膜上,拧紧固定卡环26,使隔离膜25的下部与密封膜14固结;布置排水系统,使排水管 21布置于排水沟52的上部;布置泥浆泵入系统,使泥浆泵入管41插入泥浆池42,泥浆泵出管43插入密封膜14的接入孔二142;布置加热系统,将输出管72和输入管71连接水浴箱7和水槽11;布置稳压直流电源6,将负极导线63与竖向脱水管22 电性相连,正极导线62与脱水箱1的内壁112(上的碳纤维膜)电性相连;将泵入控制线311连接泥浆泵入系统的泥浆泵4,将脱水控制线312连接排水系统的真空泵5、直流电源6和加热系统的水浴箱7,将电源线81连接总电源8,将上限位连接线121、下限位连接线131连接泥浆泵4的电源线;打开总电源8,打开水浴箱7的加热系统,使其升温;打开泥浆泵4,泵入泥浆,当泥浆位置达到最高限位时,上限位开关12通过上限位连接线121控制泥浆泵4停止运行;打开稳压直流电源6,打开真空泵51,开始泥浆脱水;当泥浆位置下降到最低限位时,下限位开关13 通过下限位连接线131控制泥浆泵4开始往脱水箱1内注入泥浆;持续脱水和注入泥浆,当压力控制系统达到预设压力时,泥浆泵4停止泵入泥浆;排水系统、直流电源6和加热系统再运行10分钟后自动关闭;从脱水箱1内取出脱水系统、密封膜14和泥浆泵出管43;从在水槽的盖板15上取出固定铆钉152;将碳纤维膜的上部圆孔用钢丝绳连接起来,然后挂在起重机吊钩上,将其吊离脱水箱1,并放在运输车上,碳纤维膜可以和泥浆一起填埋以加固填埋场地,也可以将碳纤维膜内部的脱水泥浆倒出,重复利用碳纤维膜;在脱水箱1重新放入碳纤维膜,放入脱水系统,即可进行下一次脱水。
上述脱水过程中所用的设备主要包括脱水箱1、脱水机构2、泥浆泵4、真空泵5和水浴箱7,水浴箱7接出有输入管71和输出管72,脱水箱1壁内设置水槽11,水槽11一端与输入管71连接,另一端与输出管72连接,以实现脱水箱1的加热;泥浆泵4一端与泥浆池42接通,另一端接入到脱水箱1,将待处理泥浆输入到脱水箱1中;脱水机构2包括排水管21和脱水管,脱水管接入到脱水箱1中,排水管21 连接于脱水管与真空泵5之间,将泥浆中的水分经真空脱出至排水沟52中。
其中,结合图3,脱水箱1为圆柱形钢筒,水槽11外侧为外壁111,水槽11内侧为内壁112,相对的内壁112之间以密封膜14封闭,在内壁112与密封膜14之间形成待处理泥浆的密封处理腔。
作为一种优选的方案,内壁112上设置有上限位开关12与下限位开关13,且上限位开关12、下限位开关13分居密封膜14上下方,结合图2,上限位开关12、下限位开关13分别通过上限位连接线121、下限位连接线131分别接通至泥浆泵4 处,以实现泥浆液位的控制,上限位开关12用于控制脱水箱1内泥浆的最大量,超过此限位时,泥浆停止泵入;下限位开关13用于控制脱水箱1内泥浆的最小量,低于此限位时,泥浆开始泵入。
作为一种优选的方案,结合图3,水槽11中设置有内壁支架113,外壁111为具有一定强度和保温能力的材质,优选真空不锈钢,以承担泥浆侧压力和防止温度散发,内壁112敷设有碳纤维膜或固定碳纤维薄膜(图中未标出),能够导电、导热并且具有足够的强度,并通过内壁支架113将荷载传递到保温的外壁111,水槽11处于保温的外壁111和支撑的内壁112之间,用于放置热水以加热泥浆;同时,将碳纤维膜或碳纤维薄膜布置在内壁112上,泥浆的脱水处理可在碳纤维膜内进行,碳纤维膜的上边缘则可设置若干圆洞,并通过外翻的方式固定在水槽11上。
作为一种优选的方案,结合图4,密封膜14放置于泥浆上表面,能够隔绝泥浆与外界的空气接触,密封膜14上布置有大、小圆孔分别作为接入孔一141、接入孔二142,接入孔一141用于通入脱水管,接入孔二142用于通入泥浆。
作为一种优选的方案,结合图5,水槽11顶部设置盖板15,盖板15为圆环形保温板,材质与保温的外壁111一致,其尺寸与水槽11的上表面匹配,结合图6,盖板15上布置有若干圆孔作为接入孔三151,用于热水的流入与流出,其余圆孔与铆钉152配合,用于将如上所述的碳纤维膜等固定在盖板15上。
结合图7和图8,脱水管包括横向脱水管23和竖向脱水管22,竖向脱水管22 顶部与排水管21接通,下端与横向脱水管23接通并固结;横向脱水管23为导电材质,优选铜管,其表面布置有小孔(图中未显示)用于吸水。
更优选的,竖向脱水管22包括上部脱水管221和下部脱水管222,上部脱水管 111为导电材质,优选铜管,其表面布置有小孔(图中未显示)用于吸水,并通过连接头24与下部脱水管222相连;下部脱水管222,为不导电的材料,优选PVC,其表面布置有小孔用于吸水,其底部密封直接接触在碳纤维膜上。
更优选的,上部脱水管221上部设置隔离膜25,为不透气柔性材料,隔离膜 25上部固定上部脱水管221的上端,下部通过固定卡环26与密封膜16固结,隔离膜25的下部能够随着密封膜14上下移动,用于隔离上部脱水管221与空气接触;固定卡环26与密封膜14的接入孔一141尺寸匹配,并且能和密封膜14在上部脱水管221上自由滑动,下部能沿上部脱水管221上下移动,实现柔性长度变化,用于隔离脱水管与空气的接触。连接管23用于连接上部脱水管221和排水管21,排水管21为绝缘材料,优选PVC。
结合图9,支架3上安置有压力控制器32,支架3由角钢组成,通过螺栓连接可以现场安装;压力控制器32包括压力开关31和电源线81,压力开关31通过电源线81与总电源8连接,通过泵入控制线311与泥浆泵4连接,通过脱水控制线312 与真空泵5、水浴箱7连接。压力开关31用于控制整个系统的运行,当脱水箱1内脱水泥浆含量达到一定质量时,压力开关31上作用压力达到预设值时,压力开关 31通过对应的不同控制线控制整个系统的运行:泵入控制线311用于连接泥浆泵 4,根据情况不同实现泥浆泵入量的控制,脱水控制线312用于连接真空泵5和水浴箱7,实现不同情况下的脱水与加热。
泥浆泵入系统包括泥浆泵4、泥浆泵入管41、泥浆泵出管43和泥浆池42,泥浆泵4与泵入控制线311和上限位连接线121、下限位连接线131分别电性相连,受压力控制器32和上限位开关12和下限位开关13综合控制,泥浆泵入管41连接泥浆泵4和泥浆池42,用于泵入泥浆。泥浆泵出管43与密封膜14上的接入孔二142尺寸匹配,用于泵出泥浆至脱水箱1内,泥浆池44用于储存建筑废弃泥浆。
抽水系统包括真空泵5、抽水管51和排水沟52,主要用于将泥浆中的水脱离抽出,真空泵5与脱水控制线312电性相连,能够抽出泥浆中的水分,排水管21 一端与真空泵5相连,一端置于排水沟52的上部,用于排出水;排水沟52为倒梯形截面,排水沟52内表面为混凝土材质,用于将水分排出工地现场;在真空泵5 作用下,外界大气压通过密封膜14作用于泥浆,将泥浆中水分挤出。
直流电源6包括负极导线63和正极导线62,并与脱水控制线312电性相连,其输出电压范围为0~60V,负极导线63与竖向脱水管22电性相连,正极导线62与脱水箱1的内壁112电连接(即碳纤维膜14电性相连),可实现在电压作用下水向脱水系统运动,土颗粒向碳纤维膜运动。
加热系统包括水浴箱7、输出管72和输入管71,用于提高泥浆的温度,以提高水分子运动速度从而提高脱水效率;水浴箱7为长方体箱体,通过脱水控制线 312与电源8相连,采用电能加热箱中的水。水浴箱7中具有抽水设备连接输出管 72和输入管71使得箱中的热水能够在水槽11中流动,保证泥浆的温度;输出管72 一端连接水浴箱,一端连接盖板15,并通过接入孔三151,用于将热水流入水槽 11;输入管71一端连接水浴箱1,一端连接盖板15,并通过接入孔三,用于将水槽11中的水导入水浴箱7;
电源8用于控制整个系统的能源供给,并通过压力控制器32控制泥浆最终脱水。
本申请与传统的泥浆脱水方法效果对比如表1。
表1本发明专利与传统的泥浆脱水方法效果
Figure BDA0001738835760000101
从表1可以看出,本申请的有益效果为:1、能够联合电渗、真空预压和热固结等多物理场进行泥浆快速脱水;2、限位装置和压力控制器能够实现泥浆脱水的自动控制;3、碳纤维膜内脱水一方面能够将其作为电渗脱水的正极,以及泥浆升温的导热介质,且能防止电渗脱水时的正极腐蚀和避免排水通道堵塞,另一方面为脱水后泥浆的快速取出和泥浆资源化利用提供便利。

Claims (6)

1.一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,其特征在于,包括如下步骤:
1)在工地现场合适位置布置废弃泥浆池,修建排水沟,排水沟上方安装真空泵;
2)立支架和总电源,布置压力控制器,并在压力控制器上布置脱水箱,脱水箱壁内设置水槽,水槽内壁放置碳纤维膜,通过固定铆钉将碳纤维膜固定在水槽的盖板上;总电源通过电源线连接压力开关,压力开关分别接出两条控制线:脱水控制线和泵入控制线;
3)放入脱水机构,脱水机构包括排水管和脱水管,脱水管接入到脱水箱中,其底部固定在碳纤维膜上;
4)布置排水系统,使真空泵与排水管相连,排水管末端布置于排水沟的上部;
5)布置泥浆泵入系统,泥浆池配制泥浆泵,泥浆泵入管插入泥浆池,泥浆泵出管插入脱水箱;
6)布置加热系统,加热系统包括水浴箱以及水浴箱接出的输入管和输出管,水槽一端与输入管连接,另一端与输出管连接,以实现脱水箱的加热;
7)布置稳压的直流电源,直流电源接出有脱水控制支线、正极导线、负极导线,脱水控制支线与脱水控制线电连接,负极导线与脱水机构电相连,正极导线与碳纤维膜电性相连;
8)泵入控制线连接至泥浆泵,实现不同压力状态下泥浆泵工作状态改变;脱水控制线分两支,一支接至水浴箱,实现不同压力下的加热状态改变,另一支接至真空泵,实现不同压力下真空泵工作状态的改变;
9)脱水箱内壁上设置上限位开关与下限位开关,且上限位开关、下限位开关分居密封膜上下方,上限位开关、下限位开关分别通过限位连接线接通至泥浆泵处,以实现泥浆液位的控制;打开总电源,打开加热系统,使其升温;
10)打开泥浆泵入系统,泵入泥浆,当泥浆位置达到最高限位时,上限位开关控制泥浆泵停止运行;
11)打开稳压的直流电源,打开真空泵,开始泥浆脱水;
12)当泥浆位置下降到最低限位时,下限位开关控制泥浆泵开始往脱水箱内注入泥浆;
13)持续脱水和注入泥浆,当压力控制系统达到预设压力时,泥浆泵停止泵入泥浆;排水系统、直流电源和加热系统再运行10分钟后自动关闭;
14)从脱水箱内取出脱水系统、橡皮膜和泥浆泵出管;
15)从水槽的盖板上取出固定铆钉;
16)将碳纤维膜的上部圆孔用钢丝绳连接起来,然后挂在起重机吊钩上,将其吊离脱水箱,并放在运输车上;碳纤维膜和泥浆一起填埋以加固填埋场地,或者,将碳纤维膜内部的脱水泥浆倒出,重复利用碳纤维膜;
17)在脱水箱重新放入碳纤维膜,重复步骤3~17进行下一次脱水。
2.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,其特征在于:所述脱水箱为圆柱筒状结构,水槽外侧为外壁,水槽内侧为内壁。
3.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,其特征在于:所述直流电源的输出电压范围为0~60V。
4.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,其特征在于:所述脱水管包括横向脱水管和竖向脱水管,竖向脱水管顶部与排水管接通,下端与横向脱水管接通;横向脱水管为导电材质,其表面布置有小孔用于吸水。
5.根据权利要求4所述的一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,其特征在于:所述竖向脱水管包括上部脱水管和下部脱水管,上部脱水管为导电材质,其表面布置有小孔用于吸水;下部脱水管为不导电的材料,其表面布置有小孔用于吸水,其底部固定在碳纤维膜上。
6.根据权利要求1所述的一种基于多场耦合的建筑泥浆脱水工艺,其特征在于:所述脱水管上部设置不透气柔性隔离膜,其上部固定,下部沿脱水管上下移动,用于隔离脱水管与空气的接触。
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