CN112209592B - 绿色环保泥浆处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型绿色环保泥浆处理系统,包括原液泵、多个U形固液分离管,U形固液分离管第一端向上延伸形成一段气举柱,气举柱内安装由液压杆控制的活塞,U形固液分离管的第一端侧壁连接一三通管,第二端插入一段固液分离筛并在侧壁连接一段出液管,多个U形固液分离管管首尾相连形成一排;原液泵用于输送污染后待处理的泥浆原液;三通管的第二管口连接一清水泵用于清洗U形固液分离管;第一管口和第二管口均设置有液压阀,处理状态下,泥浆原液进入U形固液分离管,在的活塞作用下反向气举经过固液分离筛,依次经过多个U形固液分离管后完成固液分离,本系统极大的降低了设备的占地面积,且安装方便,尤其适用于水上作业。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆处理,具体涉及一种绿色环保泥浆处理系统。
背景技术
泥浆是指泥土和水混合而成的半流体统称。泥浆于1901年在钻井中应用,当时美国的哈米尔兄弟在德克萨斯的纺锤顶钻井,寻找石油。为应对钻井过程中的沙层等难题,运用泥浆加固支撑钻井壁,这一做法被沿用至今。当时泥浆就是指的普通泥浆,现代工程中使用的事实上已经是合成泥浆。在钻井工程中,泥浆通常与钻井液是同意词,主要应用于对石油、天然气的钻井工程操作当中。泥浆中通常是含有大量的悬浮物,胶状物的水、油或是油水混合物。泥浆可分为水基泥浆、油基泥浆以及混合型泥浆。建筑泥浆主要由以下几类工程的施工所产生:钻孔桩基施工泥浆-由旋挖钻机、正反循环钻机、冲击钻机等钻进成孔施工方式产生;地下连续墙施工泥浆-由连续墙、双轮铣等设备成槽施工方式产生;泥水盾构施工泥浆-由泥水平衡盾构成隧施工产生。非开挖施工泥浆-水平定向钻及泥水顶管施工产生。
建筑泥浆主要应用于建筑及桥梁桩基工程、地下隧道盾构工程及非开挖工程的施工中,由液体和粘土组成,辅以添加剂,主要起保护孔壁、携带钻渣出孔的作用。泥浆在钻进过程中,由于钻渣不断地进入到泥浆中,泥浆的比重、黏度、含沙量等发生变化,不能满足泥浆性能的要求,必须对其进行处或净化,主要是进行固液分离,将泥浆中的钻渣分离排放后再循环使用。是提高桩基成孔率,降低膨润土的用量降低造浆成本的一种工艺。它可以有效的控制施工用泥浆的浆水质量,可实现泥浆废渣的环保运输与浆水排放,满足环保施工的现场要求。
建筑泥浆净化的方法主要有沉淀池和机械设备两种:采用沉淀池处理需占用部分土地且效率较低,沉淀池清掏出的钻渣含水量高,容易发生泥浆外溢,造成施工环境恶劣、环境污染或水质污染等公害。传统的机械设备虽然占地面积相较于沉淀池更小,但是不适用于与施工现场,其组装也占用了大量的空间,就固液分离机就占地至少十几平方米,属于大型设备,其运输和安装均十分困难,尤其不适用水上作业。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种绿色环保泥浆处理系统,极大的降低了设备的占地面积,且安装方便,尤其适用于水上作业。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
一种绿色环保泥浆处理系统,包括:
原液泵,以及多个U形固液分离管,所述U形固液分离管第一端向上延伸形成一段气举柱,所述气举柱内安装由液压杆控制的活塞;
所述U形固液分离管的第一端侧壁连接一三通管,U形固液分离管的第二端侧壁连接一段出液管,第二端的端口内插入一段固液分离筛用于隔离出液管与U形固液分离管;
所述三通管的第一管口作为进液口,多个U形固液分离管通过进液口和出液管首尾相连形成一排;
所述原液泵与排首的U形固液分离管的三通管的第一管口连接,用于输送污染后待处理的泥浆原液;
所述三通管的第二管口连接一清水泵用于清洗所述U形固液分离管;
所述第一管口和第二管口均设置有液压阀,处理状态下,泥浆原液进入U形固液分离管,在所述的活塞作用下反向气举经过所述固液分离筛,依次经过多个U形固液分离管后完成固液分离。
和传统的沉淀池或固液分离设备相比,本方案体积小,采用多个依次连接的U行管即可,管的尺寸口径根据需求设计,其实际占地面积在10平方米以下,且U形固液分离管之间的组装极为简单,无需大型起吊设备即可完成,整个处理过程都有管道设备实现,利用反向气举的原理注压状态下使得固液通过固液分离筛快速分离,回压状态下钻渣在落回U形固液分离管底部,从而实现固液快速分离。
进一步的,所述U形固液分离管内侧导通连接有絮凝剂盒,所述絮凝剂盒与U形固液分离管之间设有安全阀。增加絮凝剂以后可以提升固液分离的效果。
进一步的,所述U形固液分离管底部设置有出渣口,所述出渣口下方设置有废渣槽,所述出渣口设置有相应的液压阀。
进一步的,所述固液分离筛固定在密封法兰上,所述密封法兰用于密封所述U形固液分离管的第二端的端口。
进一步的,所述固液分离筛的精度等于所述泥浆原液中有效成分的半径,用于分离钻渣与有效成分。
进一步的,所述气举柱长度大于所述U形固液分离管的有效长度,该设计是为了保证注压状态下,所有待处理的泥浆原液都能被反向气举经由出液管进入下一个U形固液分离管。
本发明的有益效果是:和传统的处理设备相比,本方案的硬件部分仅由管道组成,其体积小安装方便,占地空间小,并且在反向气举的作用下快速实现固液分离,相较于传统技术具有显著的技术进步。
附图说明
图1是本发明的系统示意图;
图2是单个U形固液分离管的结构示意图;
图3是固液分离筛的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。
参考图1所示,一种绿色环保泥浆处理系统,包括一个原液泵1、一个或多个清水泵9,以及多个U形固液分离管2,以及框型机架11。
参考图2所示,U形固液分离管2其本质就是一个由不锈钢金属制成的一段U形管,和传统的U型管不同,本实施例中对U型管的一端向上延长,也就是在U形固液分离管2第一端向上延伸形成一段气举柱3,气举柱3内安装由液压杆5控制的活塞4,通过液压杆5上下推拉活塞4实现向U形固液分离管2内注压,使得U形固液分离管2内的泥浆原液反向气举,向U形固液分离管2的第二端冒出。
在一个方面,为了实现输送原液以及完成多个U形固液分离管2之间的连接,U形固液分离管2的第一端侧壁连接一三通管8,U形固液分离管2的第二端侧壁连接一段出液管21,第二端的端口内插入一段固液分离筛7用于隔离出液管21与U形固液分离管2;三通管8的第一管口81作为进液口,多个U形固液分离管2通过进液口和出液管21首尾相连形成一排,原液泵1与排首的U形固液分离管2的三通管8的第一管口81连接,用于输送污染后待处理的泥浆原液。更为具体的,进液口和出液管21的管口均设计为法兰结构,从而使得连接更加方便,安装完成后的U形固液分离管2固定在机架11上,当处理精度较高时,各U形固液分离管2采用S形路径铺设,以降低机架2的长度尺寸。
在另一个方面,为了实现钻渣的清洗以保证U形固液分离管2内的清洁,三通管8的第二管口82连接一清水泵9用于清洗U形固液分离管2,其中各U形固液分离管2可以共用同一个清水泵9以减少设备数量,或者是每个U形固液分离管2均配置一个清水泵9以提高清洗效率。
为了实现处理的进程,第一管口81和第二管口82均设置有液压阀12,处理状态下,泥浆原液进入U形固液分离管2,在的活塞4作用下反向气举经过固液分离筛7,依次经过多个U形固液分离管2后完成固液分离。以上操作可以通过工控机进行简单的编程实现,只需定时控制液压杆5的行程以及各液压阀12的打开和关闭时间即可。
做为本实施例的进一步优化,在本实施例中,U形固液分离管2内侧导通连接有絮凝剂盒13,絮凝剂盒13与U形固液分离管2之间设有安全阀,通过向U形固液分离管2投入絮凝剂可以提高固液分离效果。
优选的,本实施例中还在U形固液分离管2底部设置有出渣口22,出渣口22下方设置有废渣槽10,出渣口22设置有相应的液压阀12。通过出渣口22可以实现钻渣和处理后的泥浆分口排出,从而避免交叉污染。
固液分离筛7固定在密封法兰6上,其结构可参考图3所示,固液分离筛7为一段柱状结构,密封法兰6用于密封U形固液分离管2的第二端的端口,当需要更换固液分离筛7时,通过密封法兰6作为整体取下,然后更换固液分离筛7即可,固液分离筛7与U形固液分离管2之间应形成过盈配合,以避免钻渣进入出液管21。其中,固液分离筛7的精度等于泥浆原液中有效成分的半径,用于分离钻渣与有效成分,例如泥浆中的主要有效成分为膨胀土时,则固液分离筛7的过滤孔应设置成膨胀土颗粒尺寸。为了保证U形固液分离管2的泥浆能够被全部反向气举排出,气举柱3长度大于U形固液分离管2的有效长度。
最后本实施例还提供一个处理的工艺步骤:
初始状态下,上位机控制所有U形固液分离管2的第一管口81和出液管21对应的液压阀12全部关闭,以及絮凝剂盒13的安全阀关闭,同时活塞4处于气举柱3的最高位置。
第一阶段,通过原液泵1将需要处理的泥浆送入第一个U形固液分离管2,当第一个U形固液分离管2内装满泥浆时,关闭第一个第一个U形固液分离管2的第一管口81,同时打开其对应的絮凝剂盒13的安全阀,投入絮凝剂,这里的U形固液分离管2内装满泥浆是指U形固液分离管2的泥浆液面与第二端的端口齐平;
第二阶段,上位机控制第一个U形固液分离管2的液压杆5向下压缩,使得U形固液分离管2的泥浆反向气举,经由固液分离筛7后由出液管21进入下一个形固液分离管2;
第三阶段,上位机控制第一个U形固液分离管2的液压杆5回收,同时打开第一U形固液分离管2的第二管口82,钻渣在活塞4回收过程中落入U形固液分离管2底部,然后通过清水泵9注入清水将钻渣经由出渣口22落入废渣槽10中,即完成泥浆的一次固液分离。
各U形固液分离管2重复上述步骤,即完成了泥浆在短时间内的多次固液分离,以实现快速分离的效果,为了提高过滤精度,各固液分离筛7的过滤精度还可以采用由大到小的关系进行设置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (3)
1.一种绿色环保泥浆处理系统,其特征在于,包括:
原液泵(1),以及多个U形固液分离管(2),所述U形固液分离管(2)第一端向上延伸形成一段气举柱(3),所述气举柱(3)内安装由液压杆(5)控制的活塞(4);
所述U形固液分离管(2)的第一端侧壁连接一三通管(8),U形固液分离管(2)的第二端侧壁连接一段出液管(21),第二端的端口内插入一段固液分离筛(7)用于隔离出液管(21)与U形固液分离管(2);
所述三通管(8)的第一管口(81)作为进液口,多个U形固液分离管(2)通过进液口和出液管(21)首尾相连形成一排;
所述原液泵(1)与排首的U形固液分离管(2)的三通管(8)的第一管口(81)连接,用于输送污染后待处理的泥浆原液;
所述三通管(8)的第二管口(82)连接一清水泵(9)用于清洗所述U形固液分离管(2);
所述第一管口(81)和第二管口(82)均设置有液压阀(12),处理状态下,泥浆原液进入U形固液分离管(2),在所述的活塞(4)作用下反向气举经过所述固液分离筛(7),依次经过多个U形固液分离管(2)后完成固液分离;
所述U形固液分离管(2)底部设置有出渣口(22);
所述固液分离筛(7)固定在密封法兰(6)上,所述密封法兰(6)用于密封所述U形固液分离管(2)的第二端的端口;
所述固液分离筛(7)的精度等于所述泥浆原液中有效成分的半径,用于分离钻渣与有效成分;
所述气举柱(3)长度大于所述U形固液分离管(2)的有效长度。
2.根据权利要求1所述的一种绿色环保泥浆处理系统,其特征在于,所述U形固液分离管(2)内侧导通连接有絮凝剂盒(13),所述絮凝剂盒(13)与U形固液分离管(2)之间设有安全阀。
3.根据权利要求2所述的一种绿色环保泥浆处理系统,其特征在于,所述出渣口(22)下方设置有废渣槽(10),所述出渣口(22)设置有相应的液压阀(12)。
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