建筑泥漿分離脫水設(shè)備打樁泥漿分離機(jī)
范林飛：
在當(dāng)今的建筑灌注樁施工中,有泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁,旋挖成孔灌注樁,沖孔灌注樁,長螺旋鉆孔灌注樁,干作業(yè)樁及沉管灌注樁等。而在灌注樁鉆孔過程中通常采用泥漿護(hù)壁技術(shù),但廢泥漿的處理一直是困擾工程施工的難題。廢泥漿中含有大量的黏性土,砂土,碎石土,風(fēng)化巖石,礦物和巖屑等等,它的稠度大,既不能直接排放,又難以自然沉降。本身建筑工地的使用面積受限,若不及時(shí)處理,不但影響施工,而且會造成環(huán)境污染或水質(zhì)污染等公害。現(xiàn)有的處理方式是用槽罐車運(yùn)到郊外垃圾場讓其自然干化或航運(yùn)至大海偷排。前種處理方式原始落后,產(chǎn)生了許多問題:一是費(fèi)用高,效率低,施工緊張時(shí),槽罐車晝夜運(yùn)輸尚不能滿足施工進(jìn)度要求;二是施工現(xiàn)場環(huán)境惡劣,泥漿水四溢,令人難以插足；后者受地理?xiàng)l件等的約束,大大增加了運(yùn)輸成本。工程隊(duì)常因泥漿水漏入下水道造成管道堵塞而遭受巨額罰款;另外,槽罐車在運(yùn)輸途中也常因泥漿水漏灑在城區(qū)干道上而污染了市容環(huán)境。
本次試驗(yàn)選用了臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)（以下簡稱臥式螺旋離心機(jī)） 對鉆孔泥漿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室理論考證與現(xiàn)場脫水實(shí)驗(yàn), 經(jīng)過脫水分離后的泥漿提高沉渣干度,縮小體積,可作為綠化回填土裝車外運(yùn)或制磚等。因而將大大節(jié)省泥漿的運(yùn)輸和排放費(fèi)用;而且經(jīng)臥式螺旋離心機(jī)分離后的液體含固率降低,可以回流到泥漿槽內(nèi),隨時(shí)調(diào)節(jié)泥漿濃度,有利于提高鉆進(jìn)速度和成孔質(zhì)量
1, 污泥離心脫水機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)
污泥離心脫水機(jī)是一種較新型且高效節(jié)能的固液分離機(jī)械設(shè)備,
本機(jī)由轉(zhuǎn)筒,螺旋推料器,差速器及動力,機(jī)架主要部分組成。
轉(zhuǎn)筒,螺旋推料器同向旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)筒,螺旋推料器在差速器作用下速差為10-35轉(zhuǎn)/分。鉆孔泥漿經(jīng)進(jìn)料口進(jìn)入高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)筒內(nèi),在離心力的作用下泥漿中顆粒,密度較大的沉渣（巖屑） 等懸浮物迅速地向筒壁積聚,泥漿中密度較小的清液（水）由水層內(nèi)圈之出水孔經(jīng)出液口排出。沉渣由螺旋推料器推送到轉(zhuǎn)筒的圓錐端經(jīng)出渣口排出。
污泥離心脫水機(jī)與其它形式的固液分離機(jī)械設(shè)備相比：a,具有結(jié)構(gòu)緊湊,在相同的處理能力下機(jī)器的體積小,重量輕,移動相對方便；b,處理量大,分離性能好,適用范圍廣；c,固相回收率高,運(yùn)行成本低,無濾網(wǎng)濾布；d,自動連續(xù)運(yùn)行,操作,使用簡單,安裝和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。已廣泛用于地質(zhì)礦產(chǎn),石油,化工,冶金,制藥和環(huán)境保護(hù)等多個(gè)工礦領(lǐng)域。
總結(jié)一下設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)：處理量大,耐磨使用壽命長,結(jié)構(gòu)合理噪音小,占地面積小,適用范圍廣,操作簡單,維修方便,自動化程度高,運(yùn)行平穩(wěn),設(shè)備成本低,基建費(fèi)用少
2, 試驗(yàn)用泥漿
試驗(yàn)用泥漿取自一個(gè)基礎(chǔ)建設(shè)工地的泥漿池。試驗(yàn)?zāi)酀{特性為:含水率85 % ,固相真密度2226 kg/ L ,含固率28.7 %左右, 濕泥餅密度1084 kg/ L。
3, 試驗(yàn)系統(tǒng)
試驗(yàn)系統(tǒng)主要由震動篩,旋流器,濃縮池,泥漿泵,電磁流量計(jì)和LWnj -6500-B型臥式螺旋離心機(jī)組成。
試驗(yàn)時(shí),將待脫水的建筑灌注樁鉆孔泥漿置于一級過渡沉淀池中,經(jīng)泥漿泵輸送至震動篩,旋流器,將粗的硬質(zhì)巖石顆粒及沙石等粗的顆粒介質(zhì)篩選,目數(shù)小于50以下的和比重輕的介質(zhì)流入濃縮池,再經(jīng)自吸式泥漿泵送至電磁流量計(jì)計(jì)量后進(jìn)入離心機(jī)中進(jìn)行離心沉降脫水試驗(yàn)。
4, 試驗(yàn)用離心機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)
型號LWJ- 550×2200 ,轉(zhuǎn)鼓直徑550mm ,轉(zhuǎn)鼓長度2200 mm ,工作轉(zhuǎn)速2700 r/ min （無級可調(diào)） ,分離因數(shù)2228 （max） ,差轉(zhuǎn)速0～35 r/ min之間可調(diào), 主電機(jī)功率45kW ,輔機(jī)電機(jī)功率15KW,外形尺寸3600 mm ×1650 mm ×1050 mm。
5, 試驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)中,在保持處理量為50m3/ h （進(jìn)料含固率控制在11.7%）不變的情況下,通過調(diào)節(jié)離心機(jī)的分離因數(shù),考察離心機(jī)對鉆孔泥漿的脫水效果。出泥8T/ h （含水率37%）,出水含固率5%以內(nèi)。
6, 經(jīng)濟(jì)性評價(jià)
采用污泥離心脫水機(jī)進(jìn)行鉆孔泥漿脫水的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,據(jù)在江蘇某工地現(xiàn)場調(diào)查,鉆一根灌注樁所產(chǎn)生的泥漿約為120 m3 ,目前的泥漿運(yùn)排費(fèi)高達(dá)到為85 元/ m3 ,即一根灌注樁所需的泥漿運(yùn)排費(fèi)為10200 元;而若采用離心機(jī)脫水工藝,綜合考慮電費(fèi),機(jī)器折舊費(fèi),人工管理費(fèi),沉渣的裝載和運(yùn)輸費(fèi)及離心機(jī)的安裝費(fèi),一根樁的泥漿處理費(fèi)僅需4300 元左右,比原工藝節(jié)省支出58 %。
通過工地現(xiàn)場條件對灌注樁鉆孔泥漿脫水處理試驗(yàn),可以得出如下結(jié)論:
（1） 污泥離心脫水機(jī)用于灌注樁鉆孔泥漿脫水可以取得較好的脫水效果,脫水后沉渣的含固率可以達(dá)到75 %～81 % ,脫水后沉渣的含水率達(dá)到40 %以下 , 體積大為減小,并能堆積成型,可以另行堆放作進(jìn)一步自然干化或直接裝車外運(yùn)。
（2） 經(jīng)離心機(jī)分離后的清液可以用來調(diào)節(jié)泥漿濃度,有利于提高鉆孔進(jìn)度和成孔質(zhì)量,同時(shí)還能節(jié)約用水,這對缺水地區(qū)的鉆孔尤顯重要。
（3） 采用污泥離心脫水機(jī)進(jìn)行灌注樁鉆孔泥漿脫水處理的經(jīng)濟(jì)效益十分顯著,具有良好的工程應(yīng)用前景。
（4） 采用離心機(jī)脫水工藝可以有效改善鉆孔現(xiàn)場的工作環(huán)境,減少運(yùn)輸車輛和對環(huán)境的污染,具有明顯的社會效益。
（5） 限于試驗(yàn)條件,未能作更深入的對比試驗(yàn)。如要將本試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用于工程實(shí)踐,尚需對機(jī)器的結(jié)構(gòu),技術(shù)參數(shù)作進(jìn)一步的變化調(diào)整
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