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隔膜压滤机在岩土工程废泥浆固液分离技术中的应用-骆嘉成

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泥浆技术 废泥浆处理
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油田环、現 保护年 月隔膜压滤机在岩土工程废泥浆固液分离技术中的应用骆嘉成 李建朋温州浙南地质工程有 限公 司 温州绿城房地产开发有限公司 )摘 要 岩 土工程施工 中产生的废泥浆直接排放会对环境有很大危害 。 根据废泥浆特点 、 固液分离效率 、分 离成本以及对分离物的要求等 , 选择全 自 动隔膜式板框压滤机作为 固液分离 设备 ,介绍 了其工作原理以及针对钻孔桩废泥浆压滤机的技术参数 , 分析了 泥浆压滤过程中提高泥浆压滤效率的方法以及应注意的事项 。 用该型设备在现场进行了试验验证,取得了较好的 固液分离效果, 固液分离成本远低于传统外排处理成本。关键词 隔膜压滤机; 岩土工程 ; 废泥浆 ; 固液分离 ; 效率中图分类号 : 文 标识码 : 文章编号 :引 言 成,其中过滤系统由若干个高强聚丙烯材料制成的滤岩土工程施工过程中会产生大量废泥浆, 其中 ,温上牛有大量的悬浮体 ,胶体性质稳定 , 常规物理方法难以分离 。 按照质量比例 , 这些废泥浆中 以上为水 ,其余成分为粘粒 、粉粒 、砂粒与钻屑 如果未经任 —估 亩铋诽协刟订搞由而 日排出 ,泥浆中粗颗粒被滤布截留在其表面 , 并逐渐形成滤饼。 随着滤饼厚度增加 , 滤液会越来越清澈 但其賴从 年代冊職岩土工碰随的处理 ’ 主要方法有 : 自 然沉降法 、离 法 、 压滤法。 自减小,过麵力进 步增大,滤浦出速度舰减慢。分更困难 离诚能耗髙 、处理效率低, 且产生噪声污 室染 ; 压滤法技术较为复杂 ,但处理效率高 , 且分离物 :循环利用 。 压滤机是压滤法处理废泥浆的关键设备 ,醒式板觀舰職髓職 可喊得水 滅板上卿下来 。 随压腿的 作雕丄图 。率较低的泥饼 ,现已开发出全自 动控制系统 , 且滤布 液,自动 固液分离丨隔膜膨胀使用周期长 ,设备维修简便 ,设备动力能耗低, 总体固 压紧,板入压滤机 形成滤饼缩滤饼液分离成本比较适中。 该机型可以制造成较大规格‘ 、的产品 , 根据需要单台可处理泥浆 , 适滤‘动冲二合在现场进行废泥浆处理。 综合考虑岩土工程废泥 动茛位 动脱板浆特征 、 现场固液分离效率、 分离成本及对分离物循 图 隔膜压滤机工作流程环利用 ,选择全自动带隔膜式板框压滤机处理岩土工胜小油斗士一小程陈泥膽为 舌…針过滤过程可分为二个阶段 : 进料充填阶段、° 滤饼形成阶段、 滤饼压榨阶段。 第一阶段时间很短,隔膜式板框压滤机的工作原理 通常只 有 第二阶段较长 ,一般在压滤机主要由控制系统 、 液压系统 、 过滤系统组 , 主要与滤液排出速度相关 ; 第三阶段也较快,国家自 然科学基金项目 ( 丨 、浙江省科技什划项目 ( 丨 丨 丨 丨; 、浙江省自然科学基金项目 丫 丨 。骆嘉成 , 年毕业于桂林理工大学岩土专业 , 中国地质大学( 武汉 环埦工程硕士 高级工程师 ,一级注册逑造师 现在温州浙南地质工程有限公司从亊岩土工程施工管理工作 。 通信地址 : 浙江省温州市新桥街道站前路 号地质大度 室 ,油 气 田环境保栌 技术研 先一般为。 采用膜加压技术的优点是 : 省时泥楽压滤、间 、泥饼含水率低 、 体积小 , 一般情况下 , 可使泥饼含水率降低 ,泥饼体积缩小 脱 常 见压滤机规格 与 工 作参数饼速度快 。 不同规格的压滤机, 过滤面积和处理泥浆的效率岩土工程废泥拔压滤机的技术参数 不相同。 与参■表 。据实际悄况选择合适的压滤机喂号 。压滤机的型号首选隔膜式板框压滤机, 荇过滤而积超—宜采用双管进料形式, 最好采用两台交表 腿几練科数替使用 , 实现连续作业 ; 使用可变容积滤宰 隔膜滤板 设备型号 过滤而 每回次 每回次泥饼 处现泥采用整体熔焊结构 增强聚丙烯材质。 压滤机的其它 积 個 舰技术参数见表 。表 彳 隔膜压滤机技术参数序号 项 目 主要技术指标过滤压力隔膜压榨压力过滤周期 “ 与 压滤机配套 的 泵泥饼厚度 与压滤机村「配套的 有三个 , 由 于功能与要求不含水輔 同, 规格也糊, 见表。进料泵选择 柱塞泵与渣浆泵 , 优先选用渣浆泵保压形式 拉板形式 自 动保压 自 动拉板布加工吋织法可分为缎纹 、 平纹 、 斜纹 、 网状 ; 根裾滤—卜甽 ‘—丨:布的经纬线数 可分为单丝与复丝 。 在选抒滤布时耍表 相关泵的功能与规格功能 对泵的要求 推荐的泵将 处理的泥縣人压滤机的滤室 ‘ ‘ 濟縣 柱塞泵量为给滤板中隔膜加压 冲洗滤布 输送介质为淸水 , 压力要求 泵量为 多级离心泵输送水解 溶液至泥浆混合器中 输送介质黏度大 , 压力要求 泵傲 电动隔膜泵 柱塞泵表 常见工业滤布性能指标村质 耐酸性 耐碱性 断裂伸长率 恢复性 耐磨性 耐热性涤纶 强 耐弱碱 很好 很好锦纶 较差 良好 伸长时恢复率 以上 很好 收缩丙纶 良好 强 大于涤纶 略优于涤纶 好 略有收缩维纶 不耐酸 耐强碱 较差 较好 收缩综合考虑以下儿个方面指标 : 材质的耐酸碱性 、 断裂 分离的耍求 选抒滤布材质为内纶 , 纱线种类 为 巾 丝伸 长率 、 比阻 、透气量 、 滤饼脱板难 易度 、 耐磨性等 表 型 , 编纟丨 方式为缎纹 。为浙江某滤布有限公司提供的数据 。 泥浆压滤效 率选择滤布不可能满足所有的要求, 只能尽可能符 泥浆丨 滤过程山若干个工序绀成, 个;滤周期合大多数要求或最重要的要求 , 针对泥浆特点及固液 由各个工序所耗时间决定。 假设 代农泥浆泵人2 0 1 4 年 月 胳嘉成等 : 降骐 汪漶机在 岩土工租凌泥 笊 液分 离 技术中 的启 用滤机并形成滤饼的时间 : 代表隔膜加 丨 压滤泥饼 泥浆压滤过程的 注意 事项的吋问 代衣泥饼 动脱板时间 丨 代表滤板 自 动工作压 力 液压压紧滤板时 作压力应 少复位并压紧的时间 , 则 “ 广丨 , 压滤卿 而且将控制系统调至 自 动保压状态 , 防止泥白勺时问见表 。 浆从滤板间渗漏出。表 压滤周期时间工作时间 渣浆泵每回次工作时间控制在工序 只有当压滤出 水量有明显减少时才可停泵时间 同时应关闭回浆阀门后方可开启多级离心粟 , 离心栗工作时间 然后再开启回浆阀门,最好用风表 中… 与 是压滤机的工作参数 , 一般是固 管将滤室内残留未干的泥浆清理出压滤机。定的 ,但滤饼脱板的难易程度会影响 如滤布的选 工作参数通过观察摅饼状态来调整泥浆预处理型 、滤饼的含水率等因素… 时间 短主要受滤饼的 与压滤机工作参数 如滤饼厚度减少, 含水率高 , 脱板渗透怍控制 , 滤饼过滤阻力大小有关联 , 可以通过 困难 , 应通过调整助滤剂 川 或种类、 丨 滤时间来解控制助滤彳 ;用来解决…是压滤周期 中耗时最长 , 故 决。理想滤饼状态是当液压自 动松汗滤板 , 滤饼立即也是影响 值最关键的工序 , 影响 的因素也较多 , 自动脱板 , 用脚踩踏时不留明显印迹。根据卡门过滤搞本方程式 : 滤布冲洗压滤机连续工作时每周用清水冲洗滤丄武丨 布一次,压滤机停止工作 以上应及时冲洗滤布 ,每月用浓度为 。的盐酸溶液清洗一次 , 每 个月式中 : 为过滤时叫 , ; 为滤液体积 ; 为滤— 滤布液的动力黏度 , 、 《 ; 为单位滤液体积的干固化质 ;量 为局部滤饼的比附 为过滤介质附力 , ; 为过滤面积 为压力差 , 。 浙江省温州市鹿城 某桩基工程 , 桩嘲为机械钻要提高泥浆压滤效率 , 即减小压滤周期 俏 , 关 孔灌注桩 , 泥 浆体积约 为 施工工期 为键是缩短过滤时间 根据述方程式 ,现针对泥浆, 丨泥浆处理量约泥浆固液分离设备压滤特点 , 分析提卨泥浆压滤效率的方法 :除砂机 压滤机 日 处理泥增大过滤面 积 这是缩短 最快的方法 , 浆 设 能 约 ‘ ; 进 浆 设 备 选 择 渣 浆 泵是压滤机的技术参数 , 相对应的型号其面积固定 , 而 ( ; ; 电动腩膜 泵 ; 多级 离心泵选择压滤机的型号是根据泥浆 日 处理能力决定的 故 处理后的固液分离物的物理力学指标无法做到临时增大 。 化学成分检测结果见表 、 表 。减少泥浆的 动 力黏度“ 常见的做法是将泥浆浓度 表 泥饼的物理力学指标稀释 或荇向泥浆 加人些降黏试剂 , 高价金诚 离子电 人阳細 陳解质都是降黏剂 一般是在泥浆絮凝阶段来综合考虑。 率、相对密度 孔隙比%降低滤饼的 比 阻 《 相 当于减少泥饼的过滤阻力 ,■以通过选择髙效助滤剂品种与适 、 彳 提卨助滤剂用量来实现。 塑性指数 液性指数 内摩角 。量降低 值 可以选择比阻值较小的滤布 但根据 丁 观点 ,若 ‘ 的比值大于 时( 为滤 丨 ) “ ‘ ‘饼过滤阻力 ) 的变化对牿个生产能力的影响儿没有 。 也就是说滤布的阻力扣对于滤饼附力对过滤 — ——;效率的影响很小 ’ 频繁冲洗滤布的作川也有限 ’ 故在选择滤布吋优先考虑滤布的脱板效果 。°增大 乙广 值 迪过增 进料 :现 这 冇机质 烧失量种作法耗电 大 。 在泵的极限压力范围内与滤板承受压力范围内适当调整 厶广 值是允许的 ,但其作用远不如用隔膜反加压更快捷 、更节能 、更有效 。 由表 可看出泥饼的力学指标非常好 , 可以开发?1 2 ?油 气田 环境保护 技术研免利用其良好力学性能 。 由表 可看出泥饼的化学成分与某些页岩成分相似, 已试验出新型墙体材料 。 固液分离出 的清水可循环利用, 作为岩土工程施工用‘ 银固液分离技 不不付甘的空虫汝盜瓶 而 曰 「咯浒他 丨’咁太仅降低了泥莱处理成本 , 而且在节能减排 、绿色环保、仅 水’ 而且可降■工成本 。资源循环利用等方面均有不可替代的优越性。 泥衆泥浆 固液分离的成本 固液分离的产物是清水与泥饼 , 清水在现场可实现循将传统直接外排处理方式与 固液分离方式成 环、棚避免广资源浪费 。 应该根据泥饼的成分与相进行对照 ,见表 ,该成本参考温州地区 年度市应的性能 , 研究并汗 发其利用价值 , 真 〗 丨 做到物尽其用, 实现泥浆零排放。表 两种泥浆处理方式成本对照 元 参 考 文 献’—細腿 孙錢聽找化处 法研究传统泥浆直排 综合管理费用 环境科学与符理 ,、刘达华 , 范 炎宏 潘智 , 等 京沪 高速铁路桥梁施 废弃成林计 泥浆处坪 试验 研究 铁道劳动 安全 生 与环 保 ,人工费机械费, 同液两 过滤及分离技术 北京 : 化学 ; 业出版社骆崧成 钻孔桩废弃泥浆 液分离工艺 : 中絮凝剂浓 丨 液分商助滤剂 胡洪营 , 张旭, 黄霞, 等环境工程原现「 北京: 髙 等教育出版社 ,综合管理费用成本小计 , ,」从表 可看出 ’ 泥浆固液分离的成本约为 — :一儿 远低于传统外排处理成本 元 、 这还小包 约施工用水所降低总施工成本以及 固相分 ( 收稿 曰 期离物 二次利用所创造出新的价值。 ( 编辑 张 爽 )环境保护部与亚洲开发银行签署谅解备忘录环境保护部部长周生贤 月 日 在北京与亚洲开发银行行长中尾武彦共同 签署 了 《 中华人民共和国环境保护部 与亚洲开 c 银行谅解备忘录 》 。《谅解备忘录》确认双方将加强在大气 、 水 、 土壤 、 生态 系统管理 、环境治理和能力 建设 、 区域环境合作以及环境管理 实践与创新研究和经验分享等 个领域的合作 。 双方将通过政 策对话 、人 员 交流 、技术援助项 目 、参 与 中国环境与发展国 际合作委员 会活动 、 参与环境保护部组织的 生态文明建设活动等方式落实上述领域的合作 内 容 。 这是亚洲开发银行( 以下 简称亚行) 首次与环境保护部签署全面战略合作谅解备忘录 。周生贤在《谅解备忘录 》签署仪式上强调,环境保护部与亚行有着良好的合作历 史,双方的合作成果丰硕, 并且积 累 了 丰富的经验 。 我们愿以今天《谅解备忘录》的 签署为新的起点 开创与亚行合作的新篇章 。环境保护部与 亚行的合作始于 世纪 年代末, 先后开展 了一批污染治理 、环境改善 、能 力加强 、 区域合作以及知识分享等货款和技术援助赠款项 目 , 对我国的环境保护工作起到 了 积极的推动作 用 近 年来 环保领城合作的技援项 目 资金约 万美元, 涉及机构加强 、政策 支持 、地方环保能力 建设以及区域合作等方面 。 此次《谅解备忘录》的签署 是新时期环境保护部与亚行的一次全面战略伙伴合作 。 围绕中 国的环保重点 工作 , 双方明确 了优先合作领域及合作 方式 。摘编自 中国环境报 〉. 6 0 ?Vo l .  2 4 N o .  1  N   P     O F  O I  S  F    R A  N V I R O N M E N T A L  P R O T E C T  O F  O I L  &  G A S  F  D S V o l . 2 4 N o .  1 2 0 1 4 T o t . N o . 9 8 A B S T R A C T K v a l u a t i o n M o d e l  a n d M e t h o d o f L o w  C a r l ) o n < L u " " 瓜■;崖 、 晨、;;山■、」;‘;、 ■;几 “;;丨‘; ■ ■ ■■‘■; ;;。 」 ,、 、;、 、士川“叫 )■

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