CN113277703A - 一种泥浆快速脱水装置及其脱水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种泥浆快速脱水装置及其脱水方法，装置包括空心外筒；空心外筒的侧壁均匀开设有多个渗水孔；空心外筒的内侧壁贴合有土工布；空心外筒的一端开口封闭固定有底板；十字交叉板一端与底板插接固定；隔板组包括至少一套隔离板；一套隔离板的数量为四块，隔离板为长条形矩形板，且一端与底板插接，两侧边沿与十字交叉板相邻的两侧壁贴合，四块隔离板围合成横截面为矩形的立体结构；高性能吸水树脂袋填充在空心外筒内壁与最外层的一套隔离板的外侧壁之间的间隙内。本发明针对现阶段泥浆脱水方法效率不高，能耗大，设备易磨损，不能达到经济化和可持续化的问题，提供了一种针对高含水率泥浆的快速脱水装置及其脱水方法。

Description

一种泥浆快速脱水装置及其脱水方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，更具体的说是涉及一种泥浆快速脱水装置及其脱水方法，用于快速处理高含水率泥浆，便于进一步的施工操作。

背景技术

随着城市化、现代化的快速发展，我国许多建筑工地和矿山开采过程中会产生大量的泥浆，这些泥浆往往含水率高，直排会对附近流域造成污染，未经过处置又不便于运输，所以很有必要对此类泥浆进行快速脱水处理。

为解决上述问题，现阶段泥浆脱水主要有两种方法：自然干化法和机械脱水法。自然干化占地面积大，卫生条件差，效率不高。机械脱水能耗大，设备价格昂贵且污泥中含有沙砾，易磨损设备，不能达到经济化和可持续发展的基本要求，故以上方法均不能有效地解决实际工程问题。

因此，如何提供一种能够快速处理高含水率泥浆的脱水装置及其脱水方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种泥浆快速脱水装置及其脱水方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种泥浆快速脱水装置，包括：

空心外筒；所述空心外筒的侧壁均匀开设有多个渗水孔；所述空心外筒的内侧壁贴合有土工布；所述空心外筒的一端开口封闭固定有底板；

十字交叉板；所述十字交叉板同轴布置在所述空心外筒内部，且一端与所述底板插接固定；所述十字交叉板的侧边沿与所述空心外筒的内侧壁贴合；

隔板组；所述隔板组包括至少一套隔离板；一套所述隔离板的数量为四块，所述隔离板为长条形矩形板，且一端与所述底板插接，两侧边沿与所述十字交叉板相邻的两侧壁贴合，四块所述隔离板围合成横截面为矩形的立体结构；

高性能吸水树脂袋；所述高性能吸水树脂袋填充在所述空心外筒内壁与最外层的一套所述隔离板的外侧壁之间的间隙内。

通过上述技术方案，本发明直接从高含水率泥浆入手，将此装置直接插入高含水率泥浆中，利用吸水树脂的强吸水性，以达到高含水率泥浆快速脱水的效果；装置间组合方式巧妙，高效，紧密，利用可分离的十字交叉板、隔离板、土工布、空心外筒和底板五部分之间的相互配合，将此快速吸水装置分区域分进度进行，保证了其快速干燥的效果，又充分利用了材料的性能。

优选的，在上述一种泥浆快速脱水装置中，所述隔板组包括两套所述隔离板。能够实现分级处理，使高性能吸水树脂袋的吸水效果更好。

优选的，在上述一种泥浆快速脱水装置中，所述底板上开设有用于与所述十字交叉板插接的十字凹槽，以及与所述隔离板插接的横向凹槽。凹槽的开设便于十字交叉板和隔离板的插接和拆卸。

优选的，在上述一种泥浆快速脱水装置中，所述空心外筒的直径为60㎜，壁厚3㎜，高度为1000㎜；所述十字交叉板和所述隔离板的厚度均为2㎜；所述十字凹槽和所述横向凹槽的宽度均为2㎜。装置尺寸可根据实际处理量确定。

优选的，在上述一种泥浆快速脱水装置中，所述土工布的厚度为1㎜；所述土工布由合成纤维通过针刺或编织而成。土工布是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，强力高，由于使用塑料纤维，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长。除此之外，土工布在纤维间有空隙，故有良好的渗水性能。

优选的，在上述一种泥浆快速脱水装置中，所述高性能吸水树脂袋采用SAP吸水树脂。它具有吸收比自身重几百到几千倍水的高吸水功能，并且保水性能优良。

本发明还提供了一种泥浆快速脱水方法，包括以下步骤：

S1、将上述的泥浆快速脱水装置置入所需快速脱水的泥浆中；

S2、根据所述高性能吸水树脂袋的膨胀时间，由外向内依次将每套所述隔离板拆除，直至所述高性能吸水树脂袋充满所述空心外筒的内腔；

S3、将所述空心外筒从泥浆中取出，并将所述高性能吸水树脂袋从所述空心外筒中取出，即完成单次脱水。

S4、将所述十字交叉板、隔离板和所述空心外筒重新组装，并重新填充隔离板，重复步骤S1-S3，直至泥浆含水率达到要求后结束。

在步骤S2中，由于水力梯度的作用，泥浆中的水能够通过所述渗水孔进入所述空心外筒内腔，在透过所述土工布后被所述高性能吸水树脂袋吸收。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种泥浆快速脱水装置及其脱水方法，具有以下有益效果：

1、针对性强，力求在源头上解决问题：本发明直接从高含水率泥浆入手，将此装置直接插入高含水率泥浆中，利用吸水树脂的强吸水性，以达到高含水率泥浆快速脱水的效果。

2、内壁透水性性能显著：空心圆筒内壁与土工布粘合，土工布具有良好的透水性能，保证了土工布的渗透效果，且土工布具有抗拉强度好，抗冻化，耐腐蚀等特征。

3、装置间组合方式巧妙，高效，紧密：本发明利用可分离的十字交叉板、隔离板、土工布、空心外筒和底板五部分之间的相互配合，将此快速吸水装置分区域分进度进行，保证了其快速干燥的效果，又充分利用了材料的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的泥浆快速脱水装置的结构示意图；

图2附图为本发明提供的十字交叉板的结构示意图；

图3附图为本发明提供的底板的结构示意图；

图4附图为本发明提供的泥浆快速脱水装置的剖视图。

其中：

1-空心外筒；

11-渗水孔；12-土工布；13-底板；131-十字凹槽；132-横向凹槽；

2-十字交叉板；

3-隔板组；

31-隔离板；

4-高性能吸水树脂袋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1至附图4，本发明实施例公开了一种泥浆快速脱水装置，包括：

空心外筒1；空心外筒1的侧壁均匀开设有多个渗水孔11；空心外筒1的内侧壁贴合有土工布12；空心外筒1的一端开口封闭固定有底板13；

十字交叉板2；十字交叉板2同轴布置在空心外筒1内部，且一端与底板13插接固定；十字交叉板2的侧边沿与空心外筒1的内侧壁贴合；

隔板组3；隔板组3包括至少一套隔离板31；一套隔离板31的数量为四块，隔离板31为长条形矩形板，且一端与底板13插接，两侧边沿与十字交叉板2相邻的两侧壁贴合，四块隔离板31围合成横截面为矩形的立体结构；

高性能吸水树脂袋4；高性能吸水树脂袋4填充在空心外筒1内壁与最外层的一套隔离板31的外侧壁之间的间隙内。

为了进一步优化上述技术方案，隔板组3包括两套隔离板31。

为了进一步优化上述技术方案，底板13上开设有用于与十字交叉板2插接的十字凹槽131，以及与隔离板31插接的横向凹槽132。

为了进一步优化上述技术方案，空心外筒1的直径为60㎜，壁厚3㎜，高度为1000㎜。

为了进一步优化上述技术方案，十字交叉板2和隔离板31的厚度均为2㎜；十字凹槽131和横向凹槽132的宽度均为2㎜。

为了进一步优化上述技术方案，土工布12的厚度为1㎜。

为了进一步优化上述技术方案，土工布12由合成纤维通过针刺或编织而成。

为了进一步优化上述技术方案，高性能吸水树脂袋4采用SAP吸水树脂。

在本发明中，十字交叉板2的采用考虑到的是泥浆中各个方位含水率的不同，采取十字交叉板2将空心外筒1的内腔均分为四个区域，每个区域的高性能吸水树脂袋4适应该污泥方位的水分，充分利用吸水树脂的吸水效能，以达到快速脱水的效果。

本发明提供的针对高含水率泥浆的快速脱水装置的原理，结合附图1-4对此快速脱水装置的具体使用及实施方法进行详细说明：

S1、将空心外筒1、底板13、十字交叉板2、隔离板31、高性能吸水树脂袋4进行组装，形成完整的快速脱水装置。

S2、将此快速脱水装置插入到所需快速脱水的泥浆中，空心外筒1接触泥浆，由于水力梯度的作用，泥浆中的水会通过空心外筒1上的渗水孔11进入，在透过土工布12后被吸水树脂所吸收，土工布12可防止吸水树脂颗粒流出以及外部泥浆颗粒进入此快速脱水装置的内部系统，影响此装置的正常使用。

S3、一定时间后，取下外层的隔离板31，让高性能吸水树脂袋4继续自由吸水，由于吸水树脂保水性优良，一旦吸水膨胀成为水凝胶时，即使加压也很难把水分离出来，因此不必担心吸水树脂吸水膨胀后产生泥浆反吸的现象。

S4、当高性能吸水树脂袋4再次膨胀到一定程度后，取下内层的隔离板31，直至最后高性能吸水树脂袋4吸水膨胀充满整个筒内区域。

S5、当高性能吸水树脂袋充满筒内区域时，取出本装置，将其倒置并将高性能吸水树脂袋4取出，单次脱水结束。

S6、然后重复S1-S5步骤，直至泥浆含水率达到要求为止。

空心外筒1采取具有一定强度的钢材制成，空心外筒1上的开孔密度及开孔大小具体视现场工程情况而定。

本发明针对高含水率泥浆的快速脱水操作，解决了常规脱水方法存在的一系列问题：

1.自然干化占地面积大，卫生条件差，效率不高；

2.机械脱水能耗大，设备价格昂贵且污泥中含有沙砾，易磨损设备，不能达到经济化和可持续发展的基本要求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，包括：

空心外筒(1)；所述空心外筒(1)的侧壁均匀开设有多个渗水孔(11)；所述空心外筒(1)的内侧壁贴合有土工布(12)；所述空心外筒(1)的一端开口封闭固定有底板(13)；

十字交叉板(2)；所述十字交叉板(2)同轴布置在所述空心外筒(1)内部，且一端与所述底板(13)插接固定；所述十字交叉板(2)的侧边沿与所述空心外筒(1)的内侧壁贴合；

隔板组(3)；所述隔板组(3)包括至少一套隔离板(31)；一套所述隔离板(31)的数量为四块，所述隔离板(31)为长条形矩形板，且一端与所述底板(13)插接，两侧边沿与所述十字交叉板(2)相邻的两侧壁贴合，四块所述隔离板(31)围合成横截面为矩形的立体结构；

高性能吸水树脂袋(4)；所述高性能吸水树脂袋(4)填充在所述空心外筒(1)内壁与最外层的一套所述隔离板(31)的外侧壁之间的间隙内。

2.根据权利要求1所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述隔板组(3)包括两套所述隔离板(31)。

3.根据权利要求1或2所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述底板(13)上开设有用于与所述十字交叉板(2)插接的十字凹槽(131)，以及与所述隔离板(31)插接的横向凹槽(132)。

4.根据权利要求1所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述空心外筒(1)的直径为60㎜，壁厚3㎜，高度为1000㎜。

5.根据权利要求4所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述十字交叉板(2)和所述隔离板(31)的厚度均为2㎜；所述十字凹槽(131)和所述横向凹槽(132)的宽度均为2㎜。

6.根据权利要求5所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述土工布(12)的厚度为1㎜。

7.根据权利要求1所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述土工布(12)由合成纤维通过针刺或编织而成。

8.根据权利要求1所述的一种泥浆快速脱水装置，其特征在于，所述高性能吸水树脂袋(4)采用SAP吸水树脂。

9.一种泥浆快速脱水方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将权利要求1-8任一项所述的泥浆快速脱水装置置入所需快速脱水的泥浆中；

S2、根据所述高性能吸水树脂袋(4)的膨胀时间，由外向内依次将每套所述隔离板(31)拆除，直至所述高性能吸水树脂袋(4)充满所述空心外筒(1)的内腔；

S3、将所述空心外筒(1)从泥浆中取出，并将所述高性能吸水树脂袋(4)从所述空心外筒(1)中取出，即完成单次脱水。

S4、将所述十字交叉板(2)、隔离板(31)和所述空心外筒(1)重新组装，并重新填充隔离板(31)，重复步骤S1-S3，直至泥浆含水率达到要求后结束。

10.根据权利要求9所述的一种泥浆快速脱水方法，其特征在于，在步骤S2中，由于水力梯度的作用，泥浆中的水能够通过所述渗水孔(11)进入所述空心外筒(1)内腔，在透过所述土工布(12)后被所述高性能吸水树脂袋(4)吸收。

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