CN114262142A - 一种废弃泥浆泥水处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于泥浆处理技术领域，具体涉及一种废弃泥浆泥水处理工艺，包括：选择絮凝剂步骤，根据当前桩基工程点的废弃泥浆的特点，选择对应种类的絮凝剂后，将絮凝剂加入泥浆中；脱水处理步骤，在当前桩基工程点处，使用小型脱水设备将加入絮凝剂的泥浆进行泥水分离，得到分离后的水和渣土；改良复用步骤，将渣土进行改良处理后，进行再次使用。与现有技术相比，本申请可以有效的降低道路工程中废弃泥浆泥水的运输成本，提升操作的便捷性，还可以减少对周边环境的污染，并且处理后的废查可循环使用，节约成本。

Description

一种废弃泥浆泥水处理工艺

技术领域

本发明属于泥浆处理技术领域，具体涉及一种废弃泥浆泥水处理工艺。

背景技术

在城市建设工程中，因为泥浆的产出工地较为集中，目前的泥浆处理方式，通常是进行集中化处理，即在工程范围内或附近修建处理厂后，设置大型的泥浆处理装置，将工程的泥浆集中运输到处理厂内进行处理，再将得到的渣土运出扔掉。

集中处理的好处是，不需要产生废弃泥浆后马上进行处理，而是可以等到完成一定的工程量后再进行集中处理，工作人员的操作可以简单许多。除此，集中处理还有一个好处就是，由于是等到完成一定的工程量再处理，工程中产生的废弃泥浆通常都会等一定的时间才会进行收集，而等待的时间，可以让废弃泥浆的凝结程度相对统一，集中处理时，不需要先对废弃泥浆按照凝结度筛分后再处理，直接一起处理即可，整体流程也简单。

为了保证处理的效率，集中处理时的装置都很大。而由于处理装置很大，要进行泥浆处理，通常也会在泥浆的累计量达到一定的程度(即最低处理量)后再进行，否则会造成较大的资源(如电能)浪费。

但是，部分道路工程建设桩基工程量大，分布线路长，同时施工用地较为紧张，很难专门征地建设集中处理场，只能在离工程较远的地方修建处理厂，导致运输成本很高；除此，这些工程的桩基工程点非常分散，运输各桩基工程点的废弃泥浆的过程非常麻烦。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种废弃泥浆泥水处理工艺，可以有效的降低道路工程中废弃泥浆泥水的运输成本，提升操作的便捷性。

本发明提供的基础方案为：

一种废弃泥浆泥水处理工艺，包括：

选择絮凝剂步骤，根据当前桩基工程点的废弃泥浆的特点，选择对应种类的絮凝剂后，将絮凝剂加入泥浆中；

脱水处理步骤，在当前桩基工程点处，使用小型脱水设备将加入絮凝剂的泥浆进行泥水分离，得到分离后的水和渣土；

改良复用步骤，将渣土进行改良处理后，进行再次使用。

基础方案工作原理及有益效果：

由于本领域技术人员均长期使用集中处理方式，长期享受到集中处理方式的便捷和效率，在头脑中已经形成了这样的前提条件：泥浆积累到一个较大的量才进行处理，并且最好所有产生的泥浆的凝结度相对统一再处理。在这样的思维下，当进行这些道路工程时，本领域技术人员仍旧是下意识的采用集中处理的方式，只是在具体实施时，会仔细的规划各工程点的泥浆运输时间及运输线路，尽可能的减少运输成本。本申请人则跳出了本领域技术人员的思维惯性，创造性的提出了一种使用条件及使用装置均不同的泥浆泥水处理工艺；克服了泥浆需要大量累积、统一处理的技术偏见，提出了一种直接在各桩基工程点进行泥浆处理的工艺。

具体的，处理某桩基工程点的废弃泥浆时，先根据该桩基工程点的特点，选择对应种类的絮凝剂，并将絮凝剂加入到泥浆中，对泥浆进行混凝后，再在该桩基工程点处，使用小型脱水设备将加入絮凝剂的泥浆进行泥水分离，得到分离后的水和渣土。分离后的水可直接作为工程用水再次投入使用；分离后得到的渣土，则通过改良处理后进行再次使用。

这样，整个过程均可以直接在桩基工程点完成，不用将泥浆进行运输，自然就不会产生高昂的运输成本，也不用规划复杂的运输路线。除此，由于使用小型脱水设备，不用等到泥浆非常多后再进行处理，当天产生的泥浆当天就可以处理，处理的及时性更好；并且，各桩基工程点单独处理，不需要考虑各桩基工程点的泥浆的凝结度的一致性，约束条件更少，处理起来更方便；再者，由于直接在桩基工程点处进行泥浆的处理，改良后的渣土可直接投入当前工程的使用，不仅非常方便，还省掉了渣土丢弃的步骤，而现有技术集中处理后即使对渣土改良，改良后的渣土运到各地方重新使用也会很麻烦。除此，小型脱水设备的移动方便，可随着工程的进展实时移动。

综上，与现有技术相比，本申请可以有效的降低道路工程中废弃泥浆泥水的运输成本，提升操作的便捷性。

进一步，还包括絮凝剂试验步骤，测试各种絮凝剂对各类型的泥浆的混凝效果，并记录各类型泥浆的混凝效果最好的絮凝剂，形成絮凝剂方案库；选择絮凝剂步骤中，从絮凝剂方案库选择对应种类的絮凝剂。

有益效果：通过这样的方式，可以保证选择的絮凝剂最为适合当前的泥浆，最大程度的保证泥浆的混凝效果，从而保证后续的处理效果。同时，这样选出的絮凝剂由于混凝效果佳，可以用较小的成本完成当前废弃泥浆的处理。

进一步，絮凝剂试验步骤中，混凝效果的测试项包括分离效果、分离时间及絮凝剂投放量。

有益效果：这样，可以了解絮凝剂的全方面效果，保证后续选择絮凝剂时能够选择出综合效果最好的絮凝剂。

进一步，脱水处理步骤中，小型脱水设备为带式压滤机。

有益效果：虽然带式压滤机并非专门用于道路修建领域的泥水分离，但与其他的小型脱水设备相比，带式压滤机具有产能达、耗能低、占地小等优点，与本工艺的需求非常契合，不仅使用时的效果非常好，并且便于移动，可随着工程的进度实时移动。

进一步，小型脱水设备包括机架和滤板；小型脱水设备上还设有振动机构，振动机构包括固定在机架上的激振电机和弹簧底座；筛板固定在弹簧底座上。

有益效果：处理废浆进入筛板后，在激振电机产生的激振力的作用下，废浆中的水分和小直径岩土颗粒会通过筛板形成滤液，无法通过筛板的大直径岩土颗粒则会在筛板上保持高速往复运动，最终形成渣泥排至外部。可防止出现大直径岩土颗粒将筛板堵塞的情况。

进一步，脱水处理步骤中，还在预设的脱水方案库中选择脱水参数，并进行相应设置；其中，脱水参数包括泥浆注入时间、压力、振动频率和小型脱水设备转速。

有益效果：这样，不同浓度、含砂率或比重的泥浆，均可以选择出适当的脱水参数进行设置，保证泥浆的脱水效果。

进一步，还包括改良实验步骤，对不同工程特性的渣土用各种改良剂进行改良试验，并记录各工程特性的渣土使用各种改良剂时的改良效果，形成改良剂方案库；改良复用步骤中，根据渣土的复用需求，从改良剂方案库中选择对应改良效果的改良剂。

有益效果：渣土使用的改良剂不同，其各项改良效果(如耐水性、抗冻性、抗冲刷能力等)也会不同，本工艺中会先进行集中试验，得到各工程特性的渣土使用各种改良剂时的改良效果，并形成改良剂方案库。这样，后续渣土的复用时，可根据该桩基工程点的具体需求(如路基填料、泥浆池回填物料等等)，选择对应改良效果的改良剂对渣土进行改良和使用，以保证渣土复用的合理性，还可以节约对应的原料购买成本。与现有技术集中处理相比，不用将渣土运输到排放地进行排放，可节约运输成本，还可以节约原料购买成本。

进一步，改良实验步骤中，改良效果的测试项包括耐水性、耐干湿循环能力、抗冻性、抗渗性、抗冲刷能力和耐腐蚀能力。

有益效果：这样，可以了解改良剂的全方面效果，保证后续选择改良剂时能够选择出符合实际需求的改良剂。

进一步，还包括处理时间规划步骤，规划各桩基点每天处理废弃泥浆的时间段，行程处理时间表；选择絮凝剂步骤中，各桩基工程点的废弃泥浆加入絮凝剂的时间段为处理时间表上的对应时间段。

有益效果：由于单个桩基工程点的施工时间，每天都是相对固定的，每天固定时间段进行泥浆处理，则废弃泥浆的产生时长每天都差不多，废弃泥浆的状态每天也就同样差不多，进行处理时，每天选择的絮凝剂也就大致相同，即使不同差异也不大，可减少各桩基工程点准备的絮凝剂的种类，处理的一致性也更好。各桩基工程点每天处理废弃泥浆的具体次数及每次的时间段，可以根据各桩基工程点的具体施工安排来规划。

附图说明

图1为本发明实施例一的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

现有的泥浆处理方式，是对废弃的泥浆泥水是在施工场地修建设置处理厂，设置大型处理设施后，进行现场脱水减量后再外运扔掉，若施工场地较小，则会将废弃泥浆运输到施工场外的处理厂进行集中处理。

而之所以会选择集中处理，主要有以下原因：第一，在施工过程中，废弃泥浆产生的量及产生的时间是不确定的，主要由施工水平及施工进度决定，若产生一点儿废弃泥浆便进行处理，操作上会比较麻烦；第二，泥浆凝结的程度随泥浆的配比及施工时间而不同，且不同凝结程度的泥浆在处理时存在一定的差异。因此，现有的泥浆处理方式，通常是先施工再处理，即，完成一定的工程量后再进行集中处理，这样的好处是，一方面，完成一定的工程量后集中处理，可一次性将过程中产生的泥浆全部处理，操作相对简单；另一方面，完成一定的工作量后再处理，过程中产生的废弃泥浆会放置一段时间，而经过这段时间的等待，可以让废弃泥浆的凝结程度相对统一，集中处理时，不需要先对废弃泥浆按照凝结度筛分后再处理，直接一起处理即可，整体流程也简单。

基于上述原因，现有技术中，对工程中废弃泥浆的处理，都是采用的集中处理方式。同时，由于本领域技术人员所接触到的处理工艺都是集中处理工艺，并且大家都默认使用集中处理方式，本领域技术人员没有设计其他处理工艺的动机。而为了能够一次性对大量的废弃泥浆进行处理，保证处理效率，现有的泥浆处理设备都是大型设备。同样的，由于是采用大型设备，通常会等到废弃的泥浆达到足够的量(即最低处理量)后，才会开始处理。否则会造成较大的资源(如电能)浪费。

本方案的申请人在实际施工时，察觉到现有处理工艺并非任何工程使用起来都很方便，例如，部分铁路、高速公路工程，由于线路长，并且地形特殊(如圩田众多、河道交错纵横)，施工用地较为紧张，很难在施工地附近专门征地建设集中处理厂放置大型处理设备，要集中处理就要在较远的地方修建集中处理厂，泥浆的运输成本很高；除此，这些工程的工程体量虽然较大，但是桩基工程点位较为分散，运输各施工点的废弃泥浆的过程非常麻烦。

由于本领域技术人员均长期使用集中处理方式，长期享受到集中处理方式的便利性，在头脑中已经形成了这样的潜意识：泥浆积累到一个较大的量才进行处理，并且最好所有产生的泥浆的凝结度相对统一再处理。在这样的思维下，当进行这些道路工程时，本领域技术人员仍旧是下意识的采用集中处理的方式，只是在具体实施时，会仔细的规划各工程点的泥浆运输时间及运输线路，尽可能的减少运输成本。本申请人则跳出了本领域技术人员的思维束缚，创造性的提出了一种使用条件及使用装置均不同的泥浆泥水处理工艺；克服了泥浆需要大量累积、统一处理的技术偏见，提出了一种直接在桩基工程点进行泥浆处理的工艺，在保持操作相对简单的基础上，能够极大程度的降低运输成本。该处理工艺具体如下：

实施例一

如图1所示，一种废弃泥浆泥水处理工艺，包括：

絮凝剂试验步骤，测试各种絮凝剂对各类型的泥浆的混凝效果，并记录各类型泥浆的混凝效果最好的絮凝剂，形成絮凝剂方案库；其中，混凝效果的测试项包括分离效果、分离时间及絮凝剂投放量。絮凝剂混凝效果的具体测试方法，本领域技术人员可依据测试的絮凝剂种类(单一絮凝剂/符合絮凝剂)具体设置，在此不再赘述。泥浆的类型，可根据其组分、含水量和相对密度等基础参数进行区分。

改良实验步骤，对不同工程特性的渣土用各种改良剂进行改良试验，并记录各工程特性的渣土使用各种改良剂时的改良效果，形成改良剂方案库。其中，渣土的工程特性包括物理特性和化学特性；改良效果的测试项包括耐水性、耐干湿循环能力、抗冻性、抗渗性、抗冲刷能力和耐腐蚀能力。这样，可以了解改良剂的全方面效果，保证后续选择改良剂时能够选择出符合实际需求的改良剂。

选择絮凝剂步骤，根据当前桩基工程点的废弃泥浆的特点，选择对应种类的絮凝剂后，将絮凝剂加入泥浆中；

脱水处理步骤，在当前桩基工程点处，使用小型脱水设备将加入絮凝剂的泥浆进行泥水分离，得到分离后的水和渣土；处理前，还在预设的脱水方案库中选择脱水参数，并进行相应设置；其中，脱水参数包括泥浆注入时间、压力、振动频率和小型脱水设备转速。这样，不同浓度、含砂率或比重的泥浆，均可以选择出适当的脱水参数进行设置，保证泥浆的脱水效果。

本实施例中，小型脱水设备为带式压滤机。虽然带式压滤机并非专门用于道路修建领域的泥水分离，但与其他的小型脱水设备相比，带式压滤机具有产能达、耗能低、占地小等优点，与本工艺的需求非常契合，不仅使用时的效果非常好，并且便于移动，可随着工程的进度实时移动。小型脱水设备包括机架和滤板；小型脱水设备上还设有振动机构，振动机构包括固定在机架上的激振电机和弹簧底座；筛板固定在弹簧底座上。振动机构的具体安装方式，本领域技术人员可根据小型脱水设备的型号具体设置，由于涉及的固定关系都很简单，直接使用现有的固定方案即可，在此不再赘述。

改良复用步骤，根据渣土的工程特性以及渣土的复用需求，从改良剂方案库中选择对应的改良剂后，将渣土进行改良处理，再进行再次使用。

使用本工艺，在进行具体的泥浆处理前，会先进行絮凝剂的试验及改良剂的试验，并记录各类型泥浆的混凝效果最好的絮凝剂，形成絮凝剂方案库；还会记录各工程特性的渣土使用各种改良剂时的改良效果，形成改良剂方案库。以备泥浆处理时使用。

之后，在具体处理某桩基工程点的废弃泥浆时，先根据该桩基工程点的废弃泥浆的特点，从絮凝剂中选择对应种类的絮凝剂，并将絮凝剂加入到泥浆中，对泥浆进行混凝。这样的混凝方式，可以保证选择的絮凝剂最为适合当前的泥浆，最大程度的保证泥浆的混凝效果，从而保证后续的处理效果。同时，这样选出的絮凝剂由于混凝效果佳，可以用较小的成本完成当前废弃泥浆的处理。之后，再在该桩基工程点处，使用小型脱水设备将加入絮凝剂的泥浆进行泥水分离，得到分离后的水和渣土。本工艺中，由于小型脱水设备设置有振动机构，废浆进入筛板后，在激振电机产生的激振力的作用下，废浆中的水分和小直径岩土颗粒会通过筛板形成滤液，无法通过筛板的大直径岩土颗粒则会在筛板上保持高速往复运动，最终形成渣泥排至外部。可防止出现大直径岩土颗粒将筛板堵塞的情况。

分离后的水可直接作为工程用水再次投入使用。分离后得到的渣土，则可以根据该桩基工程点的具体需求(如路基填料、泥浆池回填物料等等)，选择对应改良效果(如耐水性、抗冻性、抗冲刷能力等)的改良剂对渣土进行改良和使用，以保证渣土复用的合理性，还可以节约对应的原料购买成本。与现有技术集中处理相比，不用将渣土运输到排放地进行排放，可节约运输成本，还可以节约原料购买成本。

这样，整个过程均可以直接在桩基工程点完成，不用将泥浆进行运输，自然就不会产生高昂的运输成本，也不用规划复杂的运输路线。除此，由于使用小型脱水设备，不用等到泥浆非常多后再进行处理，当天产生的泥浆当天就可以处理，处理的及时性更好；并且，各桩基工程点单独处理，不需要考虑各桩基工程点的泥浆的凝结度的一致性，约束条件更少，处理起来更方便；再者，由于直接在桩基工程点处进行泥浆的处理，改良后的渣土可直接投入当前工程的使用，不仅非常方便，还省掉了渣土丢弃的步骤，而现有技术集中处理后即使对渣土改良，改良后的渣土运到各地方重新使用也会很麻烦。

本申请克服了本领域中泥浆需要大量累积、统一处理的技术偏见。与现有技术相比，不用修建处理厂，不用设置大型处理设施，也不用将泥浆进行复杂的运输，直接在各桩基工程点现场即可以完成泥浆的处理。在保持操作便捷性的同时，可以有效的降低道路工程中废弃泥浆泥水的运输成本。

并且，渣土的资源化利用不仅能够减少废弃泥浆排放所带来的环境影响，同时能够减少一定的外购填料费用。为了更加清晰的说明本方案带来的效益。在对废弃泥浆泥水分离技术及渣土再利用技术研究应用的基础上，重点对渣土的技术性能及综合效益进行总结与评价，针对泥浆分离土在公路中的应用效果，考虑工程所在地资源、生态环境以及运输条件等因素，从节约资源、环境保护等角度阐明渣土在路基应用中的效益。

其中，环境效益主要包括以下两个方面：①减少对周围环境的影响：当前对于废弃泥浆主要采用沉淀后直接排放的方式，容易对周围环境造成影响。特别某些项目位于环境敏感区，对环保要求很高，通过渣土的资源化利用可有效降低不良影响。②节约土地资源：部分项目桩基工程量较大，将产生大量的渣土，这部分渣土如能进行利用，将减少对地方取土的需求。此外，可减少废弃泥浆随意堆放对土地资源造成的巨大浪费。

使用本方案，废弃泥浆泥水分离后的土体进行改良应用，可以有效降低废弃泥浆池布置所需的土地征地费用以及后续处置费用，节省工程造价。根据相关项目测算，如果渣土改良应用需要的费用比直接外运费用减少达50％以上。

此外，实际工作中，将渣土用于路基填筑，可减少优质填料购买支出。例如，某工程根据施工图设计文件，路基底部填土采用水泥+石灰的固化改良方案，填土需要外购，预计综合施工单位为152元/m3。若采用分离后的渣土固化改良施工，以目前使用较为成熟的路业固化剂为例，掺量约为300ml/m3，改良剂单价为300元/L，则改良剂费用90元/m3，泥浆脱水、改良、施工费用约为40元/m3，总体改良渣土路基综合单价为132元/m3，可降低费用13％左右。

实施例二

与实施例一不同的是，还包括处理时间规划步骤，规划各桩基点每天处理废弃泥浆的时间段，行程处理时间表；选择絮凝剂步骤中，各桩基工程点的废弃泥浆加入絮凝剂的时间段为处理时间表上的对应时间段。由于单个桩基工程点的施工时间，每天都是相对固定的，每天固定时间段进行泥浆处理，则废弃泥浆的产生时长每天都差不多，废弃泥浆的状态每天也就同样差不多，进行处理时，每天选择的絮凝剂也就大致相同，即使不同差异也不大，可减少各桩基工程点准备的絮凝剂的种类，处理的一致性也更好。各桩基工程点每天处理废弃泥浆的具体次数及每次的时间段，可以根据各桩基工程点的具体施工安排来规划。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于，包括：

选择絮凝剂步骤，根据当前桩基工程点的废弃泥浆的特点，选择对应种类的絮凝剂后，将絮凝剂加入泥浆中；

脱水处理步骤，在当前桩基工程点处，使用小型脱水设备将加入絮凝剂的泥浆进行泥水分离，得到分离后的水和渣土；

改良复用步骤，将渣土进行改良处理后，进行再次使用。

2.根据权利要求1所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：还包括絮凝剂试验步骤，测试各种絮凝剂对各类型的泥浆的混凝效果，并记录各类型泥浆的混凝效果最好的絮凝剂，形成絮凝剂方案库；选择絮凝剂步骤中，从絮凝剂方案库选择对应种类的絮凝剂。

3.根据权利要求2所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：絮凝剂试验步骤中，混凝效果的测试项包括分离效果、分离时间及絮凝剂投放量。

4.根据权利要求1所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：脱水处理步骤中，小型脱水设备为带式压滤机。

5.根据权利要求4所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：小型脱水设备包括机架和滤板；小型脱水设备上还设有振动机构，振动机构包括固定在机架上的激振电机和弹簧底座；筛板固定在弹簧底座上。

6.根据权利要求5所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：脱水处理步骤中，还在预设的脱水方案库中选择脱水参数，并进行相应设置；其中，脱水参数包括泥浆注入时间、压力、振动频率和小型脱水设备转速。

7.根据权利要求1所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：还包括改良实验步骤，对不同工程特性的渣土用各种改良剂进行改良试验，并记录各工程特性的渣土使用各种改良剂时的改良效果，形成改良剂方案库；改良复用步骤中，根据渣土的复用需求，从改良剂方案库中选择对应改良效果的改良剂。

8.根据权利要求7所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：改良实验步骤中，改良效果的测试项包括耐水性、耐干湿循环能力、抗冻性、抗渗性、抗冲刷能力和耐腐蚀能力。

9.根据权利要求1所述的废弃泥浆泥水处理工艺，其特征在于：还包括处理时间规划步骤，规划各桩基点每天处理废弃泥浆的时间段，行程处理时间表；选择絮凝剂步骤中，各桩基工程点的废弃泥浆加入絮凝剂的时间段为处理时间表上的对应时间段。

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