一种高压泥水分离装置及泥水分离方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种高压泥水分离装置及泥水分离方法。
【背景技术】
[0002]在工程建设中，钻孔灌注粧以其承载力大，对周围环境小等优点被广泛使用。在钻孔的过程中，钻孔产生的渣土会不断进入至泥浆中，最终通过循环栗排至地面的沉降池中形成工程废浆。工程废浆的体积与钻孔直径、钻孔深度以及处理方式有关，一般为成孔体积的3-6倍，大量的废弃泥浆如果不经处理就排放，会造成严重的环境污染，因此必须对废弃的泥浆进行处理。
[0003]目前在工程废浆处理领域，为了提高处理效率和减少对环境的影响，普遍使用了机械过滤的方法对废弃工程泥浆进行处理。过滤的基本原理如图1所示，工程废浆通过过滤介质时，在过滤介质两侧的压力差作用下，大直径的固体颗粒截留在过滤介质的表面形成渣泥，而低密度的稀泥浆(包含水和小直径的固体颗粒)可以顺利通过过滤介质的内部通道，从而达到泥水分离的目的。
[0004]在工程中目前主要采用真空过滤、加压过滤、离心过滤和压榨过滤等方法实现泥水分离。但对于工程废浆而言，经过沉淀池初步处理的工程废浆呈淤泥状态，含水量极高，一般都超过了 300 %以上，固体颗粒呈悬浮状态，很难对其直接进行压榨过滤处理;采用离心过滤的方法进行泥水分离，成本极高，不符合绿色施工的要求;真空处理的方法由于大气压限制，难以在过滤介质两侧产生更高的压差，例如无法使压力达到30MPa的高压力，因此导致泥水分离时固液分离时间长，效率偏低;而普通机械加压由于采用活塞的方法直接对废浆进行加压，不仅对活塞和内壁的配合要求高，而且长期使用容易造成密封材料磨损，压力无法继续升高，同样会使过滤效率比较缓慢，难以在施工现场应用。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种高压泥水分离装置及泥水分离方法，旨在解决现有技术中工程废浆泥水分离过程中存在高能耗、低效率的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下:
[0007]本发明提供了一种高压泥水分离装置，用于对工程废浆进行泥水分离，包括动力装置和泥水分离单元，所述泥水分离单元包括两端开口的泥水分离室、将所述工程废浆注入所述泥水分离室的进浆单元、柱塞、将泥水分离后的渣泥排出所述泥水分离室的出浆单元、两端开口的导向套、过滤网；
[0008]所述泥水分离室的一端与所述导向套连接，另一端与所述出浆单元连接；
[0009]所述柱塞穿过所述导向套进入所述泥水分离室，所述柱塞与所述导向套内壁之间设置有至少一道密封圈，所述动力装置与所述柱塞连接并带动所述柱塞沿所述导向套的延伸方向往复运动，使所述柱塞能够对所述泥水分离室内处于封闭状态的废浆加压；
[0010]所述泥水分离室的内壁上设有与外界连通的多个通孔，所述过滤网固定于所述泥水分离室的内壁上；
[0011 ]所述柱塞与所述泥水分离室的内壁和过滤网之间留有间隙。
[0012]进一步的，所述柱塞为中空圆筒形，其一端开口、另一端封闭，所述柱塞的封闭端穿过所述导向套进入所述泥水分离室，所述柱塞与所述泥水分离室的内壁和过滤网之间的间隙为2_3mm。
[0013]进一步的，所述导向套靠近所述泥水分离室一端的内壁上安装有防尘圈，所述防尘圈与所述柱塞外表面紧密接触，所述密封圈位于所述防尘圈远离所述泥水分离室的一侧。
[0014]进一步的，所述柱塞的封闭端外侧设置有刮泥刷，所述刮泥刷与所述过滤网接触设置，对附着在所述过滤网上的砂土颗粒进行刷除，所述泥水分离室内的高压泥水可以自由通过所述刮泥刷。
[0015]进一步的，所述导向套与所述泥水分离室一端通过螺栓连接。
[0016]进一步的，所述进浆单元包括进浆管路和设置于所述进浆管路上的进浆电动球阀。
[0017]进一步的，所述柱塞的封闭端设有与所述泥水分离室连通的进浆口，所述进浆口与所述进浆管路连通。
[0018]进一步的，所述出浆单元包括出浆管路和设置于所述出浆管路上的出浆电动球阀。
[0019]进一步的，所述泥水分离室为圆筒体，所述出浆管路的直径小于所述泥水分离室的直径，所述出浆管路通过锥形套筒与所述泥水分离室连通，所述锥形套筒的大口端连接所述泥水分离室，小口端连接所述出浆管路。
[0020]进一步的，所述锥形套筒与所述泥水分离室通过螺栓连接。
[0021]进一步的，所述锥形套筒上设置有测量所述泥水分离室内部泥浆压力的压力传感器。
[0022]进一步的，所述动力装置包括液压油缸和连接件，所述柱塞内部设有连接底座，所述液压油缸的活塞杆通过连接件与所述连接底座连接。
[0023]进一步的，所述液压油缸为双作用液压缸。
[0024]进一步的，所述泥水分离装置包括两个泥水分离单元，所述动力装置为双杆液压缸，所述双杆液压缸的两个活塞杆分别与所述两个泥水分离单元的所述柱塞连接。
[0025]本发明还提供了一种利用上述的高压泥水分离装置对工程废浆进行泥水分离的方法，所述进浆单元包括进浆管路和设置于所述进浆管路上的电动球阀，所述出浆单元包括出浆管路和设置于所述出浆管路上的电动球阀，所述泥水分离方法包括如下步骤:
[0026]步骤一:所述动力装置带动所述柱塞向远离所述泥水分离室的方向移动，关闭所述出浆电动球阀，打开所述进浆电动球阀，待处理的工程废浆被注入所述泥水分离室；
[0027]步骤二:当所述泥水分离室内充满所述工程废浆时，关闭所述进浆电动球阀，所述动力装置带动所述柱塞逐渐进入所述泥水分离室，所述柱塞开始对工程废浆挤压，使其产生高压，开始进行泥水分离；
[0028]步骤三:当泥水分离后的渣泥压力大于设定值时，打开所述出浆电动球阀，所述渣泥通过出浆单元被排至外部。
[0029]进一步的，所述泥水分离室为圆筒体，所述出浆管路的直径小于所述泥水分离室的直径，所述出浆管路通过锥形套筒与所述泥水分离室连通，所述锥形套筒的大口端连接所述泥水分离室，小口端连接所述出浆管路，所述锥形套筒上设置有测量所述泥水分离室内部泥浆压力的压力传感器。
[0030]进一步的，所述柱塞包括柱塞，所述柱塞为圆筒形，其一段开口、另一端封闭，所述柱塞穿过所述导向套进入所述泥水分离室，所述柱塞的外表面与所述导向套内壁之间设置有至少一道密封圈，所述动力装置与所述柱塞连接，并能够带动所述柱塞沿所述导向套的延伸方向往复运动。
[0031]进一步的，所述导向套靠近所述泥水分离室一端的内壁上安装有防尘圈，所述防尘圈与所述柱塞外壁紧密接触设置，所述密封圈位于所述防尘圈远离所述泥水分离室的一侧。
[0032]进一步的，所述柱塞封闭端设置有刮泥刷，所述刮泥刷与所述过滤网接触设置，对附着在所述过滤网上的岩石颗粒进行刷除，泥水分离室内的高压泥水可以自由通过所述刮泥刷。。
[0033]进一步的，所述柱塞封闭端设有与所述泥水分离室连通的进浆口，所述进浆口与所述进浆管路连通。
[0034]进一步的，所述动力装置包括液压油缸和连接件，所述柱塞内部设有连接底座，所述液压油缸的活塞杆通过连接件与所述连接底座连接。
[0035]进一步的，所述高压泥水分离装置包括两个泥水分离单元，所述动力装置为双杆液压缸，所述双杆液压缸的两个活塞杆分别与所述两个泥水分离单元的所述柱塞连接。
[0036]进一步的，所述双杆液压缸的一端活塞杆伸出时，带动所述两个泥水分离单元的其中一个柱塞伸出，另一个柱塞缩回；
[0037]与所述柱塞伸出对应的泥水分离单元处于所述步骤一的工作状态；
[0038]与所述柱塞缩回对应的泥水分离单元处于所述步骤二至步骤三的工作状态。
[0039]与现有技术相比，本发明的优势在于:
[0040]采用柱塞的方式对废浆进行加压