一种基于絮凝联合土工管袋法的泥浆处理方法

1.本发明属于泥浆处理领域，具体涉及一种基于絮凝联合土工管袋法的泥浆处理方法。


背景技术：

2.大型施工项目在施工过程中往往会产生大量无法循环利用的废弃泥浆，既占用施工场地，又破坏周边环境。如大直径泥水盾构隧道施工时即会产生大量含水率高的废弃泥浆，难以外运，严重影响施工现场的用地规划与资源调配。当前废弃泥浆常用压滤式板机进行压滤脱水处理，但该方式制约因素较多，如处理泥浆有一定浓度要求，工作时产生噪音较大。因此，为解决大量废弃泥浆堆积问题，寻找一种高效环保的废弃泥浆方法是十分必要的。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种可以高效、环保的基于絮凝联合土工管袋法的泥浆处理方法。
4.为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种基于絮凝联合土工管袋法的泥浆处理方法，其包括如下步骤：
5.1)收集工程废弃泥浆，泵送至滚筒筛中分离出大块黏土石块与泥浆，将黏土及石块运送至集土坑中；
6.2)将分离出的泥浆泵送至旋流器中，分离出40um以上颗粒与40um以下浆液，并将40um以下浆液泵送至循环池中待利用；
7.3)将分离出的40um以上颗粒泵送至脱水筛中进行泥水分离，将其清液输送至水池，初步脱水的废渣与泥浆送至搅拌槽；
8.4)对初步脱水的泥浆废渣特性进行分析，根据泥浆中土颗粒最大化原则，确定絮凝剂添加量；
9.5)根据所确定的絮凝剂添加量及配比，在充满初步分离后泥浆废渣的搅拌槽中依次加入絮凝剂，充分混合后送入处理池中进行初步絮凝反应，反应时间为12
‑
24小时；
10.6)待自然沉淀后，使用水泵抽出处理池上层清液至水池，通过潜水式泥沙泵泵送絮凝废渣至土工管袋内；
11.7)初步絮凝泥浆上下层分离后，将土工管袋内部填充完成，绑紧泥浆入口，再次进行脱水处理3
‑
7天；
12.8)当土工管袋内泥浆絮凝废渣完全脱水后，可将土工管袋快速外运或将其废土进行二次利用。
13.优选的，所述步骤3)中，脱水筛初步脱水的废渣与泥浆进行筛分，将50um
‑
1mm之间的颗粒与泥浆送至搅拌槽，将尺寸大于1mm的颗粒送至集土坑中送至搅拌槽。
14.本发明还提供了一种絮凝剂配比方案为：絮凝剂种类有石灰、pam(聚丙烯酰胺)和
pac(聚合氯化铝)，以废浆质量为基数，各自掺入比分别约为1％
‑
3％，1
‰‑3‰
，2
‰‑4‰
。
15.与现有技术相比，本发明所产生的有益效果是：(1)在泵送泥浆过程中掺入絮凝剂并使用土工管袋进行处理，较传统方法可以实现渣土泥浆的更快速脱水减量，且噪声小对周边环境影响小。
16.(2)土工管袋对不同含水率、不同成分组成的泥浆均有较强适用性，配合絮凝剂使用灵活且可加速泥浆与絮凝剂充分混合反应，可随时针对不同体量泥浆进行调整。
17.(3)土工管袋可随意堆叠，占地面积小，外运方便，对施工场地要求小。
附图说明
18.图1是本发明的工艺流程图。
19.图2是本发明的土工管袋剖面图。
20.图3是本发明的泥浆分离系统布置俯视图。
21.图4是本发明的工艺工法装置图。
22.附图标记说明：1、土工管袋泥浆入口；2、土工管袋；3、集土坑；4、循环池；5、处理池；6、滚筒筛；7、旋流筛；8、搅拌槽；9、脱水筛；10、水池。
具体实施方式
23.下面结合具体实施案例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
24.如图1
‑
4所示，本发明基于絮凝联合土工管袋法的泥浆处理系统，其包括泥浆分离装置系统和泥浆絮凝系统；所述泥浆分离装置系统包括滚筒筛6、集土坑3、旋流器7、循环池4、脱水筛9、水池10；所述泥浆絮凝系统包括搅拌槽8、处理池5以及土工管袋1；
25.所述滚筒筛6用于分离初始废弃泥浆，集土坑3用于收集滚筒6筛初步分离出的大块黏土石块，旋流器7收集滚筒筛分离的泥浆并根据40um颗粒标准再次分离泥浆；循环池4接收旋流器7分离得到的40um以下的浆液，脱水筛9对旋流器7分离得到的40um以上颗粒泥浆进行再次泥水分离，搅拌槽8收集脱水筛9初步脱水的废渣与泥浆，水池10存放脱水筛分离的清液；
26.所述搅拌槽8用作添加絮凝剂的场所，絮凝剂添加管道与搅拌槽8相连，搅拌槽8内添加絮凝剂并充分混合后的物料送入处理池5，处理池5用于进行泥浆絮凝反应，处理池5上层清液通过水泵抽出至水池10；处理池5的絮凝废渣通过潜水式泥沙泵泵送至土工管袋1内，土工管袋1用于再次脱水、存放泥浆加快排水固结速度。
27.利用上述系统进行基于絮凝联合土工管袋法的泥浆处理方法，其包括如下步骤：
28.1)收集工程废弃泥浆，泵送至滚筒筛中分离出大块黏土石块与泥浆，将黏土及石块运送至集土坑中；
29.2)将分离出的泥浆泵送至旋流器中，分离出40um以上颗粒与40um以下浆液，并将40um以下浆液泵送至循环池中待利用；
30.3)将分离出的40um以上颗粒泵送至脱水筛中进行泥水分离，将其清液输送至水池，初步脱水的废渣与泥浆送至搅拌槽；
31.4)对初步脱水的泥浆废渣特性进行分析，根据泥浆中土颗粒最大化原则，确定絮
凝剂添加量；
32.5)根据所确定的絮凝剂添加量及配比，在充满初步分离后泥浆废渣的搅拌槽中依次加入絮凝剂，充分混合后送入处理池中进行初步絮凝反应，反应时间为12
‑
24小时；
33.6)待自然沉淀后，使用水泵抽出处理池上层清液至水池，通过潜水式泥沙泵泵送絮凝废渣至土工管袋内；
34.7)初步絮凝泥浆上下层分离后，将土工管袋内部填充完成，绑紧泥浆入口，再次进行脱水处理3
‑
7天；
35.8)当土工管袋内泥浆絮凝废渣完全脱水后，可将土工管袋快速外运或将其废土进行二次利用。
36.本发明使用的絮凝剂种类包括石灰、pam(聚丙烯酰胺)和pac(聚合氯化铝)，以废浆质量为基数，各自掺入比分别约为1％
‑
3％，1
‰‑3‰
，2
‰‑4‰
。优选的，在本发明的一个具体实施例中，采用如下复合絮凝剂配方：2％石灰+2
‰
pam(聚丙烯酰胺)+3
‰
pac(聚合氯化铝)。
37.如图1所示，在本发明的一个具体实施例中，以盾构工作面的排泥作为待处理的工程废弃泥浆，以盾构工作面的排泥先进入滚筒筛中筛分出大粘土块和石块，并将其输入集土坑中，滚筒筛分离出的泥浆泵送至pc300旋流器中，pc300旋流器分离出40um以上颗粒与40um以下浆液，40um以下浆液从上溢口溢出并泵送至循环池中待利用，循环池中的浆液可以为同步注浆系统提供浆液，也可以为泥水盾构送浆；
38.如图1所示，pc300旋流器分离出的40um以上颗粒泵送至二次脱水筛中进行泥水分离，其清液输送至水池用作工地用水，初步脱水的废渣与泥浆则进行筛分，将50um
‑
1mm之间的颗粒送至搅拌槽，将尺寸大于1mm的颗粒送至集土坑中。
39.在充满初步分离后泥浆废渣的搅拌槽中加入絮凝剂，充分混合后送入泥浆处理池中进行初步絮凝反应，反应时间为12
‑
24小时；待自然沉淀后，使用水泵抽出处理池上层清液至水池用作工地用水，通过潜水式泥沙泵泵送絮凝废渣至土工管袋内，土工管袋剖面图如图2所示；初步絮凝泥浆上下层分离后，将土工管袋内部填充完成，绑紧泥浆入口，再次进行脱水处理3
‑
7天；当土工管袋内泥浆絮凝废渣完全脱水后，可将土工管袋连同集土坑内的大块粘土和石块外运或将其废土进行二次利用，例如可用于制砖。
40.图3是本发明的泥浆分离系统布置俯视图，图4是本发明的工艺工法装置图。从图3和图4可见，本实施例的集土坑3、循环池4、处理池5采用相同的尺寸，三者采用并排布置；水池10的尺寸则可适当小一些。
41.本发明的在泵送泥浆过程中掺入絮凝剂并使用土工管袋进行处理，较传统方法可以实现渣土泥浆的更快速脱水减量，且噪声小对周边环境影响小。所使用的土工管袋对不同含水率、不同成分组成的泥浆均有较强适用性，配合絮凝剂使用灵活且可加速泥浆与絮凝剂充分混合反应，可随时针对不同体量泥浆进行调整。
42.本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。