智能化废弃泥浆处置设备的制作方法

1.本实用新型涉及废弃泥浆环保处置领域。更具体地说，本实用新型涉及一种智能化废弃泥浆处置设备。


背景技术：

2.房屋建筑、桥梁、铁路等工程的基础施工过程中常需要使用到建筑泥浆，主要起到护壁、防止塌孔、润滑和携带运输渣土的作用。施工完成后，大量废弃泥浆也随之产生，环境危害严重。随着绿色施工要求的提出，废弃泥浆的环保处置已成为亟待解决的问题。经过调研发现，废弃泥浆的组成复杂，具有以下特性：(1)泥浆配制的原料主要为膨润土、粘性土和水，并加入了碳酸钠、羧甲基纤维素和氢氧化钠等外加剂，因外加剂的不同泥浆性质有较大差异；(2)施工过程中，地层中沉积物混入泥浆，导致不同区域泥浆成分不一，性质有较大的差异；(3)黏土矿物等细颗粒占比大，整体呈现悬浊液状态，流动性强，自然脱水困难。
3.目前已有较多种类的泥浆处置设备，以机械压滤等处置方式最为常见。但是实际施工过程中发现，现有设备存在以下缺陷：(1)设备体积大，需选用固定区域作为固化站处置泥浆，难以适应施工区较长的桥梁、铁路桩基施工；(2)设备处置工艺单一，而废弃泥浆性质却有很大差异，遇见泥浆ph值、含沙量变化大的废弃泥浆处置效果不稳定；(3)设备仅考虑泥浆脱水固化，对于泥浆处置尾水水质、固化土是否能够环保达标排放并未考虑。废弃泥浆处置仅是工程施工的某一阶段，在土地资源日益紧张的情况下，施工区泥浆处置场地需要小型化，泥浆处置设备需要集成化、可装备化，便于拆卸运输，移动式泥浆固化设备适用性更广。针对以上实际问题，需要研制一种智能化废弃泥浆处置设备，适应多变的泥浆性质和复杂的施工环境。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种智能化废弃泥浆处置设备，主要目的在于对施工产生的废弃泥浆进行无害化处置，适用于多种性质的泥浆，同时设备便于装卸运输，节省场地空间。
5.为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种智能化废弃泥浆处置设备，其特征在于，处置设备由浮动式泥浆泵和装备式固化站组成，两者通过泥浆管道和水管连接。
6.优选的是，所述浮动式泥浆泵包括浮筒、过滤网、第一泥浆泵和高压水喷头；
7.所述第一泥浆泵竖直向下设置，所述浮筒围设于第一泥浆泵的四周，所述浮筒的底部通过过滤网罩设，第一泥浆泵进泥口位于浮筒中间，第一泥浆泵出泥口位于浮筒上部，在第一泥浆泵进泥口四周分布有多个高压水喷头，
8.优选的是，高压水喷头通过所述水管连通至装备式固化站内尾水收集池，所述水管上设置有反冲洗电磁阀。当泥浆流量降低至正常值一半以下时，高压水喷头会对第一泥浆泵进泥口和过滤网进行冲洗，排除第一泥浆泵堵塞问题。
9.优选的是，所述装备式固化站包括依次连接的泥浆预处理模块、泥浆调理模块和
泥浆脱水固化模块；浮动式泥浆泵通过泥浆管道与所述泥浆预处理模块连接。
10.优选的是，所述泥浆预处理模块包括高频振动筛和淋洗系统，所述喷淋系统设置为对高频振动筛上方的泥浆冲洗，能够对泥浆中砂石、钻渣进行筛分淋洗后排出。
11.优选的是，所述高频振动筛筛网孔径为3～5mm，所述筛网倾斜5～8
°
设置，所述淋洗系统设置于筛网上方；所述淋洗系统设置有5排高压水喷头，且5排高压水喷头沿筛网的倾斜方向间隔设置，所述喷淋系统的进水管路与所述水管连接。
12.优选的是，所述泥浆调理模块包括泥浆搅拌罐、第二泥浆泵、管道混合器、加药罐和泥浆ph传感器；
13.所述泥浆搅拌罐设置于泥浆预处理模块的泥浆出料口下方，用于接收筛分后的泥浆，泥浆搅拌罐底部与第二泥浆泵相连，所述第二泥浆泵将泵出的泥浆输送至管道混合器，所述管道混合器和泥浆搅拌罐之间的管道上连接有泥浆ph传感器，所述加药罐通过药泵与所述管道混合器连接
14.优选的是，所述加药罐为3个，分别为pam加药罐、pac加药罐和pfc加药罐，3个加药罐均通过药泵与所述管道混合器连接。
15.优选的是，泥浆脱水固化模块包括卧螺离心机、尾水收集池和固化土堆积区，泥水分离的尾水可回用于淋洗和反冲洗，固化土可直接外运；
16.所述卧螺离心机的进料口与所述泥浆调理模块的出料口连接，所述卧螺离心机的排渣口与所述固化土堆积区相对，所述卧螺离心机的出液口与所述尾水收集池连接。
17.优选的是，所述泥浆预处理模块、泥浆调理模块和泥浆脱水固化模块均设置于长方体壳体中形成装备式结构，整体设计为装备式的长方体，设备布置紧凑，大小可够一个货车运输，适应移动式作业。
18.本实用新型至少包括以下有益效果：经过本套设备处理废弃泥浆有4大优势：
19.(1)实现了建筑泥浆中砂石、水资源的回收利用，体现了资源化处置，砂石回收可创造部分经济效益；
20.(2)针对泥浆成分复杂，泥浆抽取过程中泥浆泵易堵塞的问题，设计了可自动反冲洗的浮动式泥浆泵，增强泥浆处置设备的运行稳定性；
21.(3)针对泥浆ph值的差异设计不同泥浆调理剂使用种类与用量，可自动化控制，提高设备对不同性质泥浆的适应性，保证处置尾水和固化土环保达标；
22.(4)整个设备体积小，结构紧凑，可装备式运输，适用于路桥工程的移动式作业。
23.本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
24.图1是本实用新型智能化废弃泥浆处置设备的结构示意图；
25.图2是本实用新型装备式固化站的俯视图；
26.图3是本实用新型浮动式泥浆泵结构图。
27.附图标记：1-浮动式泥浆泵，2-高频振动筛进料口，3-流量传感器，4-反冲洗电磁阀，5-高频振动筛，6-淋洗系统，7-砂石出料口，8-泥浆搅拌罐，9-泥浆ph传感器，10-第二泥浆泵，11-管道混合器，12-pam加药罐，13-pac加药罐，14-pfc加药罐，15-卧螺离心机，16-尾
水收集池，17-固化土堆放区，18-第一泥浆泵，19-第一泥浆泵的出泥口，20-反冲洗水接口，21-滤网，22-高压水喷头，23-浮筒，24-泥浆泵进泥口。
具体实施方式
28.下面结合附图对本实用新型进行详细、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
29.此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
30.以下结合附图及实施对本实用新型作进一步的详细说明，其具体实施过程如下：
31.如图1～3所示，本实用新型提供一种智能化废弃泥浆处置设备由浮动式泥浆泵1和装备式固化站两大部分组成，二者通过1根泥浆管道和1根水管连接。装备式固化站整体呈长方体，尺寸长6m，宽2.3m，高2.5m，分为上下2层，下层高1.5m，上层高1m，可放置于货车上运输，满足移动施工。
32.所述的浮动式泥浆泵1四周为圆柱状的浮筒23，中间为竖直放置的第一泥浆泵18，第一泥浆泵进泥口24位于浮筒23中间，第一泥浆泵的出泥口19位于浮筒23上部。浮动式泥浆泵1下部为孔径20mm的半球面过滤网21，起到保护第一泥浆泵进泥口24的作用。在第一泥浆泵18进泥口四周分布有4个高压水喷头22，喷射出的高压水能够冲洗过滤网21和搅动泥浆，防止泥浆泵堵塞。第一泥浆泵出泥口通过泥浆管道与装备式固化站连接，在泥浆管道与装备式固化站接口处安装有流量传感器3，能够实时监测泥浆输送流量。4个高压水喷头22通过反冲洗水接口20以及管道与装备式固化站连接，水源为装备式固化站内泥浆处置的尾水，供水通过反冲洗电磁阀4进行控制。当设备工作时，浮动式泥浆泵1被放置于泥浆池中央，在圆柱状的浮筒23的浮力作用下浮在泥浆池上。然后泥浆泵工作，泥浆透过过滤网21从进泥口进入泥浆泵后通过泥浆管道输送至装备式固化站。装备式固化站进泥口的流量计监测泥浆流量，当泥浆流量降低至正常输送量一半以下时，控制高压水喷头22供水的反冲洗电磁阀4开启，高压水喷头22喷出的高压水对滤网21和泥浆泵进泥口进行冲洗，排除泥浆泵进泥口堵塞物，直至泥浆泵恢复正常工作。
33.所述的装备式固化站主要由泥浆预处理模块、泥浆调理模块和泥浆脱水固化模块组成。泥浆预处理模块包含高频振动筛5和淋洗系统6。高频振动筛5筛网孔径为3～5mm，倾斜5～8
°
；筛网上方布设淋洗系统6，均匀分布5排高压水喷头22。在设备工作时，浮动式泥浆泵1输送的泥浆运送至高频振动筛进料口2，在筛网的振动筛分作用下，泥浆中3～5mm粒径以上的砂石被截留在筛网上，经受高压水的淋洗进一步去除砂石表面泥浆，随后从高频振动筛5的砂石出料口7排出，堆放在装备式固化站尾部。泥浆中的细颗粒则透过筛网汇集到高频振动筛5泥浆出料口进入泥浆调理模块进一步处理。
34.泥浆调理模块主要由泥浆搅拌罐8、第二泥浆泵10、管道混合器11、3个加药罐和泥浆ph传感器9组成。泥浆搅拌罐8位于高频振动筛5下面，接收筛分后的泥浆。泥浆搅拌罐8底
部通过管道与第二泥浆泵10、泥浆ph传感器9以及管道混合器11相连。3个加药罐分别为(聚丙烯酰胺)pam加药罐12、(聚合氯化铝)pac加药罐13和(聚合氯化铁)pfc加药罐14，分别装有pam调理剂、pac调理剂和pfc调理剂。3个加药罐各配备一个加药泵，加药泵出口通过水管汇集连接至管道混合器11，通过加药泵控制加药种类与用量。pam为有机高分子絮凝剂，pac和pfc为无机高分子絮凝剂，不同药剂搭配使用能够发挥有机高分子絮凝剂和无机高分子絮凝剂的自身优势，增加泥浆脱水固化效率。在设备工作时，经过筛分的泥浆进入泥浆搅拌罐8，在搅拌器作用下形成均一泥浆。随后泥浆泵将泥浆以一定的流量抽出经过泥浆ph传感器9进入管道混合器11，在此过程中泥浆ph传感器9实时监测管道内泥浆ph值，根据ph值大小控制加药泵从而调节泥浆调理剂的使用。经过加药调理后的泥浆发生絮凝团聚作用，ph值稳定在6～9范围内，通过管道运输至泥浆脱水固化模块进一步处置。
35.泥浆脱水固化模块主要包括卧螺离心机15、尾水收集池16和固化土堆积区。卧螺离心机15内部有转鼓、螺旋推料器等核心部件，工作时转鼓、螺旋退料器同时同向高速旋转，在高速旋转产生离心力的作用下，利用固液两相的密度差，使固相颗粒迅速与水产生分离沉机在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积在转鼓内壁上的固体颗粒刮下并推出排渣口。分离后的清液溢流出转鼓，从而实现离心机对物料的连续分离。尾水收集池16收集卧螺离心机15分离出的尾水，底部有增压泵和管道，能够将收集到的尾水运送至振动筛淋洗系统6和浮动式泥浆泵1的高压水喷头22，实现尾水的循环利用。固化土堆放于固化图堆放区17，可直接外运。
36.尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。