CN110563296A - 一种泥浆分离的方法以及用其方法实现循环的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泥浆分离的方法以及用其方法实现循环的系统，通过泥浆分离机构将泥浆中的砂粒与泥水分离，通过泥水再循环机构使泥水能循环利用，通过砂处理机构将砂进行二次处理使砂能再次使用，实现一种低成本环保循环利用的泥浆分离处理方式。

Description

一种泥浆分离的方法以及用其方法实现循环的系统

技术领域

本发明涉及一种环保领域，具体涉及一种泥浆分离的方法以及用其方法实现循环的系统。

背景技术

随着我国经济的发展，工业化、城市化进程的加快，环境治理问题已成为关系我国国计民生的大事。当今社会，环保、低碳、节约、可持续性已成为人们生产、生活所追求的目标，尤其是近年来全国大范围雾霾等严重环境问题的出现，使人们更清醒地认识到保护环境的重要性。

建筑施工时，因施工工艺的不足或施工管理的疏忽，往往形成大量的废水、废气、粉尘等，这些已成为环境主要污染源之一，建筑工程地下结构施工中，为满足施工工艺的要求，常需要泥浆护壁，泥浆在施工中起着平衡井壁压力、防止井壁坍塌、携带钻渣、冷却钻头等作用，如桩基钻孔作业及地下隧道泥水盾构作业等施工时将产生大量的废弃泥浆，需处理存放，但这些泥浆多是稳定的胶体形态，自然静置很难沉淀分离，直接排放又会造成河道淤积、污染水源、土壤板结、土地盐碱化等严重环境污染问题。

石油钻井、地铁盾构及建筑工程施工过程中形成的废弃泥浆其形态为裹带有大量钻渣颗粒的悬浮状胶体，若采取自然重力沉淀方法，泥浆中的固体颗粒很难分离出来，废弃泥浆经长时间静置，甚至几年后仍处于胶体状，即使泥浆表面硬化成固体硬壳，其下部仍为胶体软弱层，造成泥浆存放场地无法作为农田耕地或其他场地使用。

建筑工程施工废弃泥浆处理是长期困扰工程施工的难题，现有的泥浆处理方法多采取直接排放、槽罐车运出场外自重沉淀、自然干化，或掺入水泥或石灰泥浆浓缩等措施，这些废弃泥浆处理方法存在以下问题：（1）现有的泥浆处理的主流方式使通过往泥浆中加入高分子絮凝剂，能对泥浆中的固相颗粒或胶团进行吸附和桥联作用使细小颗粒桥联成大颗粒群的絮状胶团块，达到能以自重沉降或被机械设备清除的目的，将泥浆分离出泥砂与水，从而达到排放标准，但是由于泥浆主要成分包括有10%砂、20%泥与70%水组成，这部分10%砂无疑使被白白的浪费，不符合环保与可持续发展理念；（2）由于高分子絮凝剂属于化学试剂价格较高，采用絮凝剂对泥浆处理成本过高，使得需要处理泥浆的工程还需要投入一笔不菲的资金才能对泥浆环保处理排放，对工程企业来说有不小的负担。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，

提供一种将泥浆中砂粒提取出来的泥浆分离的方法以及用其方法实现泥浆分离泥水循环利用的系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种泥浆分离的方法， 其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1:将泥浆通过泥浆泵抽入到分离筛内；

步骤2：将步骤1中的泥浆通过分离筛上的反向脉冲装置进行冲刷分离，将泥浆中的杂质分离出将泥浆中的杂质从泥浆中分离出来；

步骤3：将步骤2中分离后的泥浆流入分离塔内进行沉淀；在分离塔内通过加水装置使分离塔内的泥浆的按不同比重依次沉淀分离出泥水和砂；

步骤4：将步骤3沉淀分层后的砂从分离塔底部排出待用，泥水通过泥水阀排出塔外二次利用。

上述的一种泥浆分离的方法，可进一步设置为：所述步骤2采用的分离筛进行泥浆的冲刷分离是指：所述反向脉冲装置为脉冲泵，通过脉冲泵对分离筛内的泥浆进行冲刷，泥浆及其小颗粒杂质进入下一步的分离塔内，大颗粒杂质将随水流被冲刷出分离筛。

上述的一种泥浆分离的方法，可进一步设置为：所述步骤3采用的分离塔进行泥浆的沉淀分离，具体是指：经过步骤2分离筛冲刷分离后，剩下的泥浆和小颗粒杂质直接穿过分离筛进入到分离塔内，分离塔内的加水装置对分离塔进行注水，然后在分离塔内的泥浆混合，静置重力沉淀分离，比重较大的砂处于下层，比重较小的泥水混合物处于上层。

上述的一种泥浆分离的方法，可进一步设置为：所述步骤4采用的分离塔进行沉淀后的泥浆进行分离，具体是指：分离塔底部设有锥型的沉淀腔，砂通过重力沉淀后聚集在沉淀腔内，沉淀腔的底部设有出砂用的出砂阀，分离塔的中部设有泥水泵，泥水从泥水泵排出进行二次利用。

采用上的泥浆分离的方法，将泥浆中含有10%的砂提取出来，使泥浆通过分离出砂与泥水，改变了目前采用的高分子絮凝剂的处理方式，实现了价格更低廉，更环保的处理方式，提升了经济效益，适合推广使用，分离过程中通过加水系统注水后，分离泵内的泥浆在分离泵能重力沉淀2-10分钟，砂的比重最大，下沉到分离泵底部，泥水比重比砂轻浮在砂上方，再通过出砂阀与泥水阀分离出来，实现砂粒提取，泥水分离。

一种泥浆分离循环系统，其特征在于：包括泥浆分离机构、泥水再循环机构与砂处理机构；

所述泥浆分离机构包括泥浆池、泥浆泵、分离筛与分离塔，所述分离筛一端与分离塔相连通，另一端通过泥浆泵与泥浆池相连通，所述分离筛的中部设有内筛网，所述内筛网斜向安装在分离筛内，所述分离筛对应内筛网倾斜下端开设有回收管，所述回收管与泥浆池相通，所述分离筛对应泥浆泵的一端设有反向脉冲装置，所述反向脉冲装置与沉淀池相连通，所述反向脉冲装置用于冲刷内筛网上的泥浆，所述分离塔上设有用于分离砂的出砂阀，用于分离泥水的泥水阀；

所述泥水再循环机构包括加药机、沉淀池；所述沉淀池与泥水阀相连通，泥水通过泥水阀输送到沉淀池中，再通过加药机对沉淀池中的泥水加药，使泥水分离出过滤泥与水；

所述砂处理机构包括砂回收机、细砂回收池与周转池；所述砂回收机对出砂泵内的砂进行细分，过滤出来的杂质砂传输到细砂回收池，所述细沙回收池与周转池相连通，所述周转池与沉淀池相连通。

上述的一种泥浆分离循环系统，可进一步设置为：所述分离塔还包括有加水装置，所述加水装置一端与沉淀池相连通，另一端插入分离塔内对分离塔进行注水。

上述的一种泥浆分离循环系统，可进一步设置为：所述分离塔上设有限制开关，所述限制开关包括有泥浆泵监测开关、反向脉冲监测开关、加水系统监测开关、泥水时间继电开关与出砂阀控制开关。

上述的一种泥浆分离循环系统，可进一步设置为：所述反向脉冲装置为脉冲泵。

采用上述循环系统，通过分离筛对泥浆池内的泥浆第一步筛选，隔离大颗粒杂物，再通过分离塔加水系统对泥浆注水，使分离塔内的泥浆静置重力沉淀，砂聚集再分离塔下方通过出砂阀出砂，对泥浆进行环保分离，排出的砂运输到砂回收机进行分筛，分出成品砂、综合砂以及一部分带有泥水杂质的杂质砂，杂质砂在通过细沙回收池进行回收分离，分离出的砂粒再次去砂回收机分筛，分离出的泥水通过周转池后转入到沉淀池内，分离塔内泥水浮于分离塔上部通过泥水阀排出泥水，排出的泥水排出到沉淀池内，由于沉淀池内的泥水通过一步步分离后固相颗粒或胶团较少，沉淀池内只需要通过加药机加入少量的高分子絮凝剂或其他分离剂，就能对沉淀池内的泥水分离出过滤泥与循环水，沉淀池中连通有脉冲泵与加水装置，使分离筛与分离塔以及沉淀池中的水能循环使用，且过滤出来的过滤泥，杂质含量低，泥比重高，十分适合用于制作免烧砖、泥饼等泥制品，整个系统对泥浆层层分离，分离出高品质的砂与泥，且对水资源进行循环使用，符合社会环保价值观，且用低廉的处理成本对废弃处理的泥浆进行二次开发实现经济效益最大化。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明实施例泥浆分离循环系统的流程图。

图2为本发明实施例分离筛与分离塔的立体示意图。

图3为本发明实施例分离筛与分离塔的剖视图。

具体实施方式

一种泥浆分离的方法， 其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1:将泥浆通过泥浆泵2抽入到分离筛3内；

步骤2：将步骤1中的泥浆通过分离筛上的反向脉冲装置31进行冲刷分离，所述反向脉冲装置31为脉冲泵，通过脉冲泵对分离筛3内的泥浆进行冲刷，泥浆及其小颗粒杂质进入下一步的分离塔4内，大颗粒杂质将随水流被冲刷出分离筛，将泥浆中的杂质从泥浆中分离出来。

步骤3：将步骤2中分离后的泥浆流入分离塔4内进行沉淀；在分离塔4内通过加水装置43使分离塔4内的泥浆的按不同比重依次沉淀分离出泥水和砂；经过步骤2分离筛冲刷分离后，剩下的泥浆和小颗粒杂质直接穿过分离筛3进入到分离塔4内，分离塔4内的加水装置43对分离塔4进行注水，然后在分离塔4内的泥浆混合，静置重力沉淀分离，比重较大的砂处于下层，比重较小的泥水混合物处于上层。

步骤4：将步骤3沉淀分层后的砂从分离塔4底部排出待用，泥水通过泥水阀42排出塔外二次利用；所述步骤4采用的分离塔4进行沉淀后的泥浆进行分离，具体是指：分离塔4底部设有锥型的沉淀腔45，砂Ⅰ通过重力沉淀后聚集在沉淀腔45内，沉淀腔45的底部设有出砂阀41用于出砂Ⅰ，分离塔4的中部设有泥水泵42，泥水II从泥水泵42排出进行二次利用。

如图1-图3所示，一种泥浆分离循环系统，包括泥浆分离机构A、泥水再循环机构B与砂Ⅰ处理机构C；

所述泥浆分离机构A包括泥浆池1、泥浆泵2、分离筛3与分离塔4，所述分离筛3一端与分离塔4相连通，另一端通过泥浆泵2与泥浆池1相连通，所述分离筛3的中部设有内筛网32，所述内筛网32斜向安装在分离筛3内，所述分离筛3对应内筛网32倾斜下端开设有回收管33，所述回收管33与泥浆池1相通，所述分离筛3对应泥浆泵2的一端还设有反向脉冲装置31，所述反向脉冲装置31与沉淀池6相连通，所述反向脉冲装置31用于冲刷内筛网32上的泥浆，所述反向脉冲装置31为脉冲泵，所述分离塔4上设有用于分离砂Ⅰ的出砂阀41，用于分离泥水Ⅱ的泥水阀42，所述泥水再循环机构B包括加药机5、沉淀池6；所述沉淀池6与泥水阀42相连通，泥水Ⅱ通过泥水阀42输送到沉淀池6中，再通过加药机5对沉淀池6中的泥水Ⅱ加药，使泥水Ⅱ分离出过滤泥与水，所述砂处理机构C包括砂回收机7、细砂回收池8与周转池9；所述砂回收机7对出砂泵41内的砂Ⅰ进行细分，过滤出来的杂质砂传输到细砂回收池8，所述细沙回收池8与周转池9相连通，所述周转池9与沉淀池6相连通，所述分离塔4还包括有加水装置43，所述加水装置43一端与沉淀池6相连通，另一端插入分离塔4内对分离塔4进行注水，所述分离塔4上设有限制开关，所述限制开关包括有泥浆泵监测开关441、反向脉冲监测开关442、加水装置监测开关443、泥水Ⅱ时间继电开关444与阀门控制开关445。

实施例：本发明的泥浆分离循环系统在工作时，泥浆泵2将泥浆池1内的泥浆抽送到分离塔4上的分离筛3内，此时的泥浆泵2对应泥浆池1的一端有第一道过滤网，过滤一些如瓶子树枝之类的杂物，分离筛3内的内筛网32设有供小颗粒泥浆通过的网口，反向脉冲装置31（脉冲泵）将沉淀池6内上层的水抽取对内筛网32上的泥浆进行冲刷，小颗粒泥浆将随水流被冲进分离塔4内，大颗粒杂质将随水流被冲刷随着回收管33流回到泥浆池1内，分离塔4内的加水装置43通过抽取沉淀池6内的水对分离塔4进行注水，其加水装置43（抽水泵）一端与沉淀池相连通，另一端延伸到分离塔4内的中部，对分离塔4的锥形底部进行加水，使分离塔4内的泥浆与水尽快混合，当分离塔4内的加水装置监测开关（分离塔4上方设置浮标）监测到分离塔4内装满泥浆与水后，泥水时间继电开关444启动开始计时，同时加水装置4、反向脉冲装置31以及泥浆泵2不再工作，泥水时间继电开关444通过预先设置的静置重力沉淀时间（2~10分钟），控制阀门控制开关445的启闭，但到达预定时间后，分离塔4内泥浆中的砂Ⅰ将沉淀到分离塔4底部的沉淀腔45内，泥浆中混合后的泥水Ⅱ将浮于砂Ⅰ的上方，然后阀门控制开关445控制泥水阀42打开，将泥水Ⅱ排出到沉淀池6内，加药机5对沉淀池6加药使沉淀池内泥水再次分离出循环水与过滤泥，且过滤出来的过滤泥，杂质含量低，泥比重高，十分适合用于制作免烧砖、泥饼等泥制品，接着阀门控制开关445控制出砂阀41打开，将砂Ⅰ排出，排出的砂Ⅰ运输到砂回收机7进行分筛，分出成品砂、综合砂以及一部分带有泥水杂质的杂质砂，杂质砂在通过细沙回收池8进行回收分离，分离出的砂粒再次去砂回收机7分筛，分离出的泥水通过周转池9后转入到沉淀池6内，整个系统对泥浆进行层层分离，将原本需要废弃处理的泥浆，分离出高质量的砂Ⅰ与泥，同时又对整个系统中需要用到的水资源进行回收在利用实现循环，符合社会环保价值观，且用低廉的处理成本对废弃处理的泥浆进行二次开发实现经济效益最大化。

Claims (8)

1.一种泥浆分离的方法， 其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤1:将泥浆通过泥浆泵抽入到分离筛内；

步骤2：将步骤1中的泥浆通过分离筛上的反向脉冲装置进行冲刷分离，将泥浆中的杂质从泥浆中分离出来；

步骤3：将步骤2中分离后的泥浆流入分离塔内进行沉淀；在分离塔内通过加水装置使分离塔内的泥浆的按不同比重依次沉淀分离出泥水和砂；

步骤4：将步骤3沉淀分层后的砂从分离塔底部排出待用，泥水通过泥水阀排出塔外二次利用。

2.根据权利要求1所述的一种泥浆分离的方法，其特征在于：所述步骤2采用的分离筛进行泥浆的冲刷分离是指：所述反向脉冲装置为脉冲泵，通过脉冲泵对分离筛内的泥浆进行冲刷，泥浆及其小颗粒杂质进入下一步的分离塔内，大颗粒杂质将随水流被冲刷出分离筛。

3.根据权利要求1或2所述的一种泥浆分离的方法，其特征在于：所述步骤3采用的分离塔进行泥浆的沉淀分离，具体是指：经过步骤2分离筛冲刷分离后，剩下的泥浆和小颗粒杂质直接穿过分离筛进入到分离塔内，分离塔内的加水装置对分离塔进行注水，然后在分离塔内的泥浆混合，静置重力沉淀分离，比重较大的砂处于下层，比重较小的泥水混合物处于上层。

4.根据权利要求1或2所述的一种泥浆分离的方法，其特征在于：所述步骤4采用的分离塔进行沉淀后的泥浆进行分离，具体是指：分离塔底部设有锥型的沉淀腔，砂通过重力沉淀后聚集在沉淀腔内，沉淀腔的底部设有出砂用的出砂阀，分离塔的中部设有泥水泵，泥水从泥水泵排出进行二次利用。

5.一种采用权利要求1中泥浆分离方法实现泥浆分离循环系统，其特征在于：包括泥浆分离机构、泥水再循环机构与砂处理机构；

所述泥浆分离机构包括泥浆池、泥浆泵、分离筛与分离塔，所述分离筛一端与分离塔相连通，另一端通过泥浆泵与泥浆池相连通，所述分离筛的中部设有内筛网，所述内筛网斜向安装在分离筛内，所述分离筛对应内筛网倾斜下端开设有回收管，所述回收管与泥浆池相通，所述分离筛对应泥浆泵的一端设有反向脉冲装置，所述反向脉冲装置与沉淀池相连通，所述反向脉冲装置用于冲刷内筛网上的泥浆，所述分离塔上设有用于分离砂的出砂阀，用于分离泥水的泥水阀；

所述泥水再循环机构包括加药机、沉淀池；所述沉淀池与泥水阀相连通，泥水通过泥水阀输送到沉淀池中，再通过加药机对沉淀池中的泥水加药，使泥水分离出过滤泥与水；

所述砂处理机构包括砂回收机、细砂回收池与周转池；所述砂回收机对出砂泵内的砂进行细分，过滤出来的杂质砂传输到细砂回收池，所述细沙回收池与周转池相连通，所述周转池与沉淀池相连通。

6.根据权利要求5所述的一种泥浆分离循环系统，其特征在于：所述分离塔还包括有加水装置，所述加水装置一端与沉淀池相连通，另一端插入分离塔内对分离塔进行注水。

7.根据权利要求5或6所述的一种泥浆分离循环系统，其特征在于：所述分离塔上设有限制开关，所述限制开关包括有泥浆泵监测开关、反向脉冲监测开关、加水系统监测开关、泥水时间继电开关与阀门控制开关。

8.根据权利要求5所述的一种泥浆分离循环系统，其特征在于：所述反向脉冲装置为脉冲泵。