一种淡化海砂的方法及利用该方法淡化海砂所使用的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种淡化海砂的方法及利用该方法淡化海砂所用的装置，本发明专利技术的淡化海砂的方法巧妙地将浸渍和冲洗海砂结合起来，利用砂渗透性大的原理，在已浸渍过的海砂上部或下部注入淡水，在海砂体上部或下部人为附加水压力，挤压因浸渍而氯离子含量增大的浸渍水，将其逐步挤压、剥离出海砂体，并对海砂表面的氯离子形成反复冲洗，从而达到淡化海砂的效果，提高了淡化海砂的效果和效率，可以节约大量淡水，达到事半功倍的效果。本发明专利技术的淡化海砂的装置具有前期投入少、运行费用低、使用寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海砂处理领域，具体涉及一种淡化海砂的方法及一种利用该方法淡化 海砂所使用的装置。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，建设规模的日益扩大，特别是东南沿海地区城市进程 的快速推进，导致很多沿海城市面临河砂资源枯竭的困境。随着河砂资源的日益减少和人 们对河砂开采对河床、生态破坏的认识的增强，将海砂淡化后用于城市建筑将成为不可避 免的未来建筑用砂趋势。国内外很早就有海砂用于建筑，目前日本建筑用砂90%以上是经过处理的海砂。 在世界各国有关海砂除盐的技术种类可分为散水自然清洗法、自然放置法、机械法。散水自 然清洗法Im3海砂大约用0. 2t的淡水进行清洗，清洗设备比较简单，这种方法处理过的海 砂质量较为一般。自然放置法是将海砂堆积到一定厚度，自然堆放数月或几年，根据季节至 少需要两个月时间。利用取样化验含盐量合格后使用。此方法虽然成本低，但费时，效果不 一，不能解决应急需要，难以满足日渐增长的施工需求。我国浙江省宁波市从90年代就开始了机械法处理海砂的方法的探索，研制海砂 淡化方法及相关成套定型设备，目前我国普遍使用的淡化方法为首先将海砂卸到清洗池中 浸渍，然后机械转动带动料仓，将砂挖起，料仓中的水在重力作用下向下流，用机械反复将 砂倒入水池清洗，从而降低海砂氯离子含量，海砂经过淡化处理后砂中氯离子含量可达到 0.01%,这种方法存在的缺点是前期投入大，运行费用高，需要消耗大量的淡水资源，根据 宁波的经验，要使海砂达到建筑用砂一级品，淡化Im3海砂需要使用1吨淡水，经过反复试 验，发现海砂氯离子含量减少的速率与浸渍的时间有关系。浸渍初期，海砂氯离子含量减少 的速度较快，随时间的增加，氯离子含量减少的速度越来越慢，直至氯离子含量不再减少。 在这一过程中，浸渍海砂空隙中的水氯离子含量逐渐增大。以往的方法因浸渍而氯离子含 量增加的水是在自重力作用下自然排出海砂体，但由于海砂表面的吸附作用，自重力太小， 大量因浸渍而氯离子含量增大的水分难以排出。不仅增加了海砂氯离子含量，还增加了为 再次浸渍而注入淡水的氯离子含量。由于清洗过程中池水氯离子含量增加了，难以进一步 降低海砂的氯化物含量。经过一次清洗难以达到国标要求，所以需要多次清洗，无疑造成成 本的提高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种成本低、效率高、效果佳的淡化海砂的 方法及一种利用该方法淡化海砂所使用的装置。首先，本专利技术提供一种淡化海砂的方法，其技术方案是一种淡化海砂的方法，其特征在于包括以下步骤(4)将海砂放入淡化池内，平铺；(5)注入海水或淡水，使水位不低于海砂表面，浸渍海砂，浸渍时间为5分钟以上， 使附着在海砂上的氯化物溶化或脱离海砂表面，进入浸渍水中；(3)浸渍完成后，注入淡水冲洗；所述淡水从海砂体上方注入，注水量不小于砂体 上表面至浸渍水上表面之间的容积量，同时应满足不小于砂体表面以上2cm高度容积量的 注水量要求；或者所述淡水从海砂体下方注入，注水量要大于海砂体下表面至淡化池溢流 口之间的淡化池的容积量的三分之一，使浸渍水及部分二次注水从淡化池上部的溢流口排 出，待溢流作业结束后，停止注水，注水完成；(4)排水，水从淡化池下部排出，直至淡化池中的水排完为止。进一步地，所述方法可进一步包括重复步骤(2)_(4)的操作，直至经淡化的海砂 的氯离子含量符合国家建筑用砂标准对氯离子含量的要求。海砂中氯离子含量在《建筑用砂》规范中有要求。根据国标《建筑用砂》，海砂中氯 化物含量(以氯离子的质量计)< 0. 01%的属于一级海砂，大于0. 01%而小等于0. 02%的 属于二级海砂，大于0. 02%而小等于0. 06%的属于三级海砂。2009年底我国通过审查的 《海砂混凝土应用技术规范》进一步提高了要求，要求海砂中的氯离子含量要小于0. 03%。 海砂中氯离子含量的试验可按照相关规范的规定的试验方法进行。再进一步地，所述步骤(2)中，海水或淡水可从海砂体上方注入，或者从海砂体下 方注入。更进一步地，所述步骤(3)中，在二次注入淡水前，最好先进行排水，使浸渍水水 位降低到低于海砂体上表面后再进行注水。这样做，既可以降低海砂体空隙中水的氯离子 含量，又可以保证因浸渍海砂而氯离子含量增大的浸渍水不容易混入淡水中，完成二次注 水后，再进行步骤(4)的排水，在水压力的作用下，淡水或混入部分因浸渍而氯离子含量增 大浸渍水的淡水迅速地向下渗流，均勻且全面地将由于浸渍海砂一段时间而氯离子量增大 的浸渍水挤压出海砂的空隙，冲洗海砂表面的氯离子，使海砂氯离子含量大幅降低，同时实 现经过一段时间浸渍而有所成化的浸渍海砂水体的排出、更新。其次，本专利技术还提供一种利用上述方法淡化海砂所使用的装置，包括上部开口的 淡化池，其特征在于所述淡化池的底部铺设反滤体层，所述反滤体层根据颗粒粒径自下向上逐级减小 的原则按照卵石、碎石和砂的顺序逐级铺设而成；所述反滤体层中均勻布设水管，所述水管包括主水管及多个支水管，支水管的一 端与主水管连通，另一端开口在所述反滤体层中，作为所述支水管的出入水口，所述主水管 通过所述淡化池的下部池壁的开孔向淡化池外延伸，通过引出管连通下位阀门，所述下位 阀门再通过三通与水源阀门和排水阀门连通；所述淡化池内的反滤体层的上方空间用于铺填海砂；所述淡化池的上部池壁开孔，自所述开孔向淡化池外延伸的引出管与上位阀门连 通，所述上位阀门通过三通与水源阀门和排水阀门连通。进一步地，本专利技术的技术方案还可以是所述反滤体层的上表面铺设土工布层。本专利技术还提供另一种利用上述方法淡化海砂所使用的装置，包括上部开口的淡化 池，其特征在于所述淡化池的底部为反滤体层；所述反滤体层包括由衬板上下隔开的上滤层及下 隔层；所述衬板上密布多个间隔分布的上下贯通的通孔；所述上滤层根据颗粒粒径自下向 上逐级减小的原则按照卵石、碎石和砂的顺序逐级铺设而成；所述衬板下表面与池底上表 面之间形成一个间隔空间的下隔层，下隔层内腔中均勻布设水管，所述水管包括主水管及 多个支水管，支水管的一端与主水管连通，另一端开口在所述下隔层内腔中，作为所述支水 管的出入水口，所述主水管通过所述淡化池的下部池壁的开孔伸出至淡化池外，连通下位 阀门，所述下位阀门通过三通与水源阀门和排水阀门连通；所述淡化池的上部池壁开孔，自 所述开孔向淡化池外延伸的引出管与上位阀门连通，所述上位阀门通过三通与水源阀门和 排水阀门连通。进一步地，本专利技术的技术方案还可以是所述反滤体层的上表面铺设土工布层。本专利技术的淡化海砂的方法跳出了传统清洗的思路，改为冲洗法，先用海水或淡水 将海砂表面的结晶盐溶解，利用砂渗透性大的原理，在海砂体不同部位人为制造压力差，形 成快速渗流，用淡水对海砂表面的氯化物及其它有害物质实现挤压驱离和连续冲洗，并且 淡水只能单向运动，利用氯化物在水中扩散需要一段时间而砂体渗流所需时间很短的特 点，前面的淡水冲洗海砂氯离子含量增加不会污染后面的淡水，从而保证冲洗海砂的最好 效果，因此本专利技术的方法充分利用海砂的材料特性和水力学原理，简化了处理工艺，成本 低，提高了海砂淡化效果和效率，可以节约大量淡水，淡化Im3海砂仅需要淡水0. 1 0. 2m3， 而且淡化处理效果要好于现有的方法，达到事半功倍的效果。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淡化海砂的方法，其特征在于包括以下步骤：（１）将海砂放入淡化池内，平铺；（２）注入海水或淡水，使水位不低于海砂表面，浸渍海砂，浸渍时间为５分钟以上，使附着在海砂上的氯化物溶化或脱离海砂表面，进入浸渍水中；（３）浸渍完成后，注入淡水冲洗；所述淡水从海砂体上方注入，注水量不小于砂体上表面至浸渍水上表面之间的容积量，同时应满足不小于砂体表面以上２ｃｍ高度容积量的注水量要求；或者所述淡水从海砂体下方注入，注水量要大于海砂体下表面至淡化池溢流口之间的淡化池的容积量的三分之一，使浸渍水及部分二次注水从淡化池上部的溢流口排出，待溢流作业结束后，停止注水，注水完成；（４）排水，水从淡化池下部排出，直至淡化池中的水排完为止。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈惠玲，
申请(专利权)人：陈惠玲，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]