齊志QI Zhi；許凌峰X(qián)U Ling-feng；吳瑞旭WU Rui-xu；董文輝DONG Wen-hui

（中鐵建工集團(tuán)有限公司南京分公司，南京 210000）

0 引言

鉆孔灌注樁作為成熟的工藝已廣泛應(yīng)用于民用建筑工程、市政工程等工程建設(shè)中。而由于泥漿護(hù)壁的需要[1]，在施工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄泥漿。其運(yùn)輸過(guò)程和最終處置均存在環(huán)境污染隱患。傳統(tǒng)集中處理廢棄泥漿方法其運(yùn)輸及選用場(chǎng)地費(fèi)用較高[2]，增加施工成本，且受雨雪天氣影響和制約。與之相比，板框式壓濾機(jī)處理廢棄泥漿方法具有可在工地現(xiàn)場(chǎng)直接處理的優(yōu)勢(shì)[3-7]。其采用一種間歇性固液分離設(shè)備，由濾板、濾框排列構(gòu)成濾室，在輸料泵的壓力作用下，將料液送進(jìn)各濾室，進(jìn)而通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)將固體和液體分離，在施工現(xiàn)場(chǎng)形成了“自生產(chǎn)-自處理-自利用”的廢棄泥漿處理循環(huán)系統(tǒng)，不受天氣影響，處理廢棄泥漿速度快，設(shè)備占地面積少，緊張工期及用小場(chǎng)地的項(xiàng)目均可使用。其泥漿分離裝置拆卸方便，日常維護(hù)簡(jiǎn)便，可反復(fù)循環(huán)使用，經(jīng)濟(jì)效益高。

本文以江寧開(kāi)發(fā)區(qū)無(wú)線(xiàn)谷科技園工程為案例對(duì)該工藝及質(zhì)量控制措施進(jìn)行介紹。該項(xiàng)目位于南京市江寧區(qū)秣周東路以北、蘇源大道以東，工程樁及圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁[8]，樁徑為0.7~1.1m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)樁長(zhǎng)為18.28~20.35m，工程樁樁長(zhǎng)為31~37m，總工程量達(dá)到104118m，廢棄泥漿工程量達(dá)到25 萬(wàn)方，根據(jù)場(chǎng)地移交情況，2020年4 月樁基施工全面開(kāi)展，由于南京市自6 月份進(jìn)入梅雨季節(jié)，泥漿外運(yùn)難度極大，對(duì)進(jìn)度和質(zhì)量也形成嚴(yán)重影響。通過(guò)采用板框式泥漿壓濾機(jī)處理廢棄泥漿工藝，既滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度要求，又有效避免污染環(huán)境、加快進(jìn)度、保證質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

1 處理工藝

本工藝所采用的廢棄泥漿處理及循環(huán)工藝流程如圖1 所示，具體步驟如下：

圖1 廢棄泥漿處理工藝流程圖

①根據(jù)工期要求，統(tǒng)計(jì)每日泥漿處理量，配備板框式壓濾機(jī)如圖2 所示。

圖2 板框式壓濾機(jī)組成圖

②將現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的泥漿通過(guò)泥漿泵及管道輸送至沉淀池，在沉淀池內(nèi)通過(guò)重力的作用將較大顆粒粒徑碎石、磚塊等沉淀漂浮雜物用格柵進(jìn)行攔截。經(jīng)沉淀濾渣后將泥漿匯入儲(chǔ)漿池，被攔截的大顆粒碎石、磚塊可直接進(jìn)行外運(yùn)利用。

③此時(shí)被過(guò)濾過(guò)的泥漿含固量很低，需要添加脫水材料（絮凝劑）來(lái)增加漿料濃度。將絮凝劑通過(guò)螺旋輸送機(jī)輸送到攪拌機(jī)，通過(guò)密閉管道進(jìn)入均化池，在固液混合器內(nèi)與回用水按一定比例混合，混合液輸送到攪拌機(jī)再通過(guò)密閉管道進(jìn)入均化池。

④攪拌完成后的泥漿在均化池內(nèi)充分地與絮凝劑反應(yīng)后，漿料濃度將增大。此時(shí)將經(jīng)過(guò)絮凝劑預(yù)處理后的泥漿通過(guò)輸送裝置傳送到泥漿脫水機(jī)的濾帶上，在重力的作用下，絮團(tuán)之外的自由水自然而然地穿過(guò)濾帶濾出，初步地降低了泥漿的含水量。

⑤泥漿在重力脫水后就進(jìn)入壓榨區(qū)域。壓榨區(qū)域的濾帶間隙逐漸縮小，開(kāi)始對(duì)泥漿施加擠壓和剪切作用，使泥漿再次脫水。

⑥將再次脫水后的泥漿再經(jīng)過(guò)壓榨輥系的反復(fù)擠壓與剪切作用，脫去大量毛細(xì)作用水，污泥中的水分逐漸減少，形成污泥濾餅，可直接進(jìn)行外運(yùn)利用。

2 質(zhì)量控制

2.1 沉淀池初沉

項(xiàng)目建筑泥漿含固率在20%以下，含水率90%，有機(jī)質(zhì)含量低（1%~2%），全部通過(guò)泥漿泵及管道輸送至沉淀池，在沉淀池內(nèi)（如圖3 所示）通過(guò)重力分選將較大顆粒粒徑碎石、磚塊等沉淀漂浮雜物用格柵進(jìn)行攔截經(jīng)沉淀濾渣后流入儲(chǔ)漿池。

圖3 沉淀池構(gòu)造圖

2.2 確定絮凝劑用量及反應(yīng)時(shí)間

未經(jīng)處理的原始泥漿其含固量一般都很低，在使用機(jī)器進(jìn)行脫水處理之前必須要利用重力沉降的裝置或其他方式來(lái)提高料漿濃度，以降低處理成本。常用的預(yù)處理方式通常是將濃縮后的泥漿與高分子的絮凝劑混合，泥漿在絮凝劑作用下，微細(xì)顆粒凝聚團(tuán)狀，并初步沉淀，這是泥漿上機(jī)脫水的準(zhǔn)備條件。根據(jù)“絮凝劑用量-絮凝反應(yīng)時(shí)間”關(guān)系曲線(xiàn)，如圖4 所示，試驗(yàn)后確定絮凝劑用量為0．2%，溶液方式投放，絮凝反應(yīng)時(shí)間為210s。

圖4 絮凝劑用量-絮凝反應(yīng)時(shí)間曲線(xiàn)圖

2.3 添加絮凝劑

藥劑通過(guò)自動(dòng)加料完成調(diào)制（如圖5 所示），絮凝劑（粉狀）通過(guò)螺旋輸送機(jī)（如圖6 所示）輸送到攪拌機(jī)，通過(guò)密閉管道進(jìn)入均化池，在固液混合器內(nèi)與回用水按0.0002∶1 的比例混合，混合液輸送到攪拌機(jī)再通過(guò)密閉管道進(jìn)入均化池。泥漿攪拌機(jī)將絮凝劑與泥漿攪拌均勻加藥攪拌過(guò)程為流水作業(yè)，均化池的作用是為泥漿與絮凝劑反應(yīng)提供場(chǎng)所和反應(yīng)時(shí)間，混合液需要在均化池內(nèi)反應(yīng)3~5分鐘。

圖5 添加脫水材料圖

2.4 重力脫水

泥漿輸送進(jìn)設(shè)備后先利用重力進(jìn)行初步的脫水，將經(jīng)過(guò)絮凝劑預(yù)處理后的泥漿通過(guò)輸送裝置傳送到泥漿脫水機(jī)的濾布上，在重力的作用下，絮團(tuán)之外的自由水自然而然的穿過(guò)濾布濾出如圖7 所示，初步地降低了泥漿的含水量。

圖7 濾布脫水圖

2.5 預(yù)壓脫水

泥漿在重力脫水后開(kāi)始進(jìn)入壓榨區(qū)域，濾帶的間隙逐漸縮小，開(kāi)始對(duì)泥漿施加擠壓和剪切作用，使泥漿再次脫水。此階段后泥漿流動(dòng)性幾乎完全喪失，從而保證了在正常情況下泥漿在壓榨脫水段不會(huì)被擠出。

2.6 壓榨脫水

泥漿經(jīng)精心設(shè)計(jì)的壓榨輥系的反復(fù)擠壓與剪切作用，脫去大量毛細(xì)作用水，污泥中的水分逐漸減少，形成污泥濾餅（如圖8 所示），在重選濾帶分開(kāi)處，濾餅用卸料刮刀刮下，卸料后濾布經(jīng)清洗進(jìn)入下一循環(huán)。

圖8 形成泥濾餅圖

3 結(jié)語(yǔ)

本工藝通過(guò)板框式壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)了在工地現(xiàn)場(chǎng)直接處理廢棄泥漿，形成了“自生產(chǎn)-自處理-自利用”的泥漿處理循環(huán)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的集中處理相比，板框式壓濾機(jī)處理廢棄泥漿速度快，設(shè)備占地面積少并且拆卸和日常維護(hù)簡(jiǎn)便。使得廢棄泥漿的處理既提升了效率、節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本也取得了良好的環(huán)保效果。