桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺制造技术

桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，包括絮凝剂品种、加药方式和加药量选择，其特征是：所述的絮凝剂品种选用阴离子型聚丙烯酰胺，采用固体加药方式，根据待处理泥浆密度确定加药量，直接用废弃泥浆池做为化学絮凝反应器、沉淀装置，在废弃泥浆池内进行絮凝、沉淀，静置沉淀后上清液达标排放，沉淀后的底泥直接无害化填埋。本发明专利技术适合铁路、公路桥梁桩基钻孔废弃泥浆的现场处理，该工艺流程技术操作方便，在施工现场泥浆沉淀池内即可进行；处理成本低；处理时间短；处理后上清液和沉淀底泥均不会对环境产生不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种处理铁路、公路桥梁桩基钻孔废弃泥浆(非膨润土泥浆)的处理工艺， 主要应用于铁路、公路或大型建筑钻孔桩基础施工完毕后废弃泥浆的处理。
技术介绍
铁路和公路桥梁设计多采用钻孔灌注桩基础，施工过程需要利用泥浆保护孔壁、携带 钻屑出孔、冷却钻头等，施工完毕后会产生大量废弃泥浆，如果不经过处理会污染周围环 境。目前铁路、公路桥梁桩基工程废弃泥浆多采用自然沉淀并排出上清液后再对沉淀池进 行填埋的方法。废弃泥浆是比较稳定的胶体体系，在自然沉淀条件下长时间不能实现固液 分离，当出现暴雨或其他意外情况时，易造成泥浆外溢而污染环境；也有采用槽车运输至 填埋场的处置方法，但该方法运输费用较高， 一般为30 60元/m3;有的施工单位对废弃 泥浆不经处理即对泥桨池进行填埋，造成泥浆四溢，污染周围的水体。目前有关废弃泥浆处理的研究多集中在石油钻井行业，常用的废弃泥浆处理技术主要 有化学絮凝固液分离、化学絮凝加机械脱水、化学固化处理以及土地耕作处理等。化学絮凝处理方法是通过向泥浆中加入絮凝剂，破坏泥浆体系的化学稳定性使水与固 相颗粒分离，使废弃泥浆减量化、干化，便于清运，上清液达标排放。废弃泥浆处理中常 用的絮凝剂是聚丙烯酰胺高分子絮凝剂，据相关文献介绍，石油行业废弃泥浆处理多采用 阳离子聚丙烯酰胺。采用化学絮凝处理后，废弃泥浆被分离成上清液和沉淀底泥， 一般要 进行上清液达标排放和沉淀底泥的生态危害的研究和评价，上清液主要评价指标为油类、 重金属和化学需氧量，有关底泥的生态危害的研究较少。化学絮凝后可使泥浆达到固液分离的效果，但是沉淀分离后的固体含水率仍然较高， 不能堆放或直接运输，因此需要将分离后的固体进行机械脱水，使固体体积进一步縮减， 便于运输。该方法即为化学絮凝加机械脱水法。该方法需要增设脱水机械，处理费用较高， 且一般多在固定场所使用，不适用于施工现场处理泥浆。化学固化法是用物理一化学的方法将有害物质包容在惰性材料当中使其稳定的方法，通过在废弃泥浆中加入固化剂或凝固剂，使泥浆中水分减少，形成有一定强度的稳定的抗 水固体，泥浆中的有机物和重金属被惰性化而不易被浸出。固化剂一般采用水泥为主要材 料，辅之以水玻璃、石膏以及各种添加剂。固化法一次处理量大，污染物含量较高时处理 效果也较好，但是处理工艺相对复杂，费用较高。目前主要应用于含污染物较多的泥浆， 如石油钻井废弃泥浆和危险固体废弃物的处理。土地耕作处理是将废弃泥浆撒在土壤表层，用机械将其混匀，利用土壤中的微生物将 泥浆中的有害物质吸收利用后使其降解。该方法从经济上看是最好的方法，但是可能会引 起土壤板结和盐碱化，且不同土壤结构差异可能使处理效果降低。与石油废弃泥浆相比，铁路、公路的废弃泥浆污染物较少、浓度较低，因此有可能采 用简单的处理工艺对其进行处理。本研究旨在开发一种适合铁路、公路桥梁桩基钻孔废弃 泥浆处理要求、可以推广使用的废弃泥浆现场处理技术。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，适合铁路、公 路桥梁桩基钻孔废弃泥浆的现场处理，该技术操作方便，在施工现场泥浆沉淀池内即可进 行；处理成本低；处理时间短；处理后不会对环境产生不利影响。本专利技术的技术解决方案是桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，包括絮凝剂品种、加药方式 和加药量选择，其特征是所述的絮凝剂品种选用阴离子型聚丙烯酰胺，采用固体加药方 式，根据待处理泥浆密度确定加药量，直接用废弃泥浆池做为化学絮凝反应器，在废弃泥 浆池内进行絮凝、沉淀、固液分离，静置沉淀后上清液排放，沉淀后的底泥直接无害化填 埋。本专利技术与现有技术相比具有如下优点可在现场废弃泥浆池内直接处理，不需专设化 学絮凝反应器、沉淀装置，在泥浆池内进行絮凝、沉淀、排放清水；工艺流程技术简单， 适用于铁路、公路或大型建筑钻孔桩基础施工完毕后废弃泥浆的现场处理;采用固体加药， 省略了溶解搅拌装置；处理成本低，小于3元/m、处理时间短， 一般3h，实现了废弃泥桨的 即时处理；沉淀后上清液符合污水综合排放标准GB8978-1996;上清液排放后泥浆体积减 少50%以上，沉淀底泥含水率大大降低，可直接无害化填埋，填埋后可用作农作物复垦。与其他废弃泥浆处理工艺相比，具有一定的环境效益、资源效益和经济效益。环境效益防止了废弃泥浆对环境的污染。资源效益减少了溶解阴离子型聚丙烯酰胺的用水量；沉淀后排出的上清液可用于灌溉农田；沉淀后的底泥直接无害化填埋，废弃泥浆池填埋后可用于复垦。经济效益减少了废弃泥浆的处理处置费及运输费，减少了沉淀池清掏泥浆费用，处理成本低，远低于外运成本。本专利技术与其它工艺的比较见表l。<table>table see original document page 5</column></row><table>附图说明图l为本专利技术技术路线图2为本专利技术桥梁钻孔废弃泥浆现场处理工艺流程图。 具体实施方案下面结合附图详细描述本专利技术的实施方案。通过检测铁路桥梁桩基钻孔废弃泥浆的特性和调查现场情况，初步确定混凝沉淀处理 工艺；在实验室进行絮凝剂品种选择、加药方式和适宜加药量的试验；进行上清液达标检 测分析及上清液和沉淀底泥的生态安全评价；根据实验室试验结果确定现场处理工艺流 程；进行废弃泥浆现场处理试验。一.调研1.铁路桥梁桩基钻孔废弃泥桨特性检测采集了京沪高速铁路6个标段施工废弃泥浆样品，分析了上清液的pH、化学需氧量 (COD)、总铬、总铅和石油类等污染物指标。由检测结果表2可知，与文献中石油行业废 弃泥浆相比较，京沪高速铁路桥梁施工废弃泥浆污染物浓度较低。<table>table see original document page 6</column></row><table>2. 铁路桥梁桩基钻孔现场情况调查在京沪高速铁路各标段现场调査了钻机类型、钻孔和清孔作业流程、泥浆种类和循环 方式、泥浆沉淀池尺寸、钻渣清除方式、废弃泥浆的处理和处置等情况。3. 技术方案确定在文献调研、现场考察和泥浆特性检测的基础上，初步确定采用化学絮凝沉淀的方法 处理废弃泥桨。二.絮凝剂品种选择试验在京沪高速l标段取配制泥浆的土样，筛分试验结果为直径小于O. lmm的颗粒重量占全 部颗粒重量的50%以上，用自来水配置成密度为1100kg/tn3的泥浆，在实验室进行混凝杯罐 实验。加入不同絮凝剂，其中聚丙烯酰胺(PAM)按O. 1%浓度进行溶解。搅拌时间、强度 和沉淀时间相同，观察、比较泥浆固液分离效果和沉降在下层的泥浆颗粒大小。然后倾去 上层清水，将下层泥浆的摊放在地面上，观察泥浆的可堆放性，试验结果见表3。由试验结 果可知，本试验所选用的絮凝剂中，阴离子型聚丙烯酰胺的固液分离效果较好。表3各类絮凝剂的固液分离效果比较试验序号絮凝剂絮凝剂用量絮团固液分离可堆放性1空白极小差无2明矾〉10%极小差无3聚铝>10%极小差无4PAM (阴)100mg/L大好好5PAM (阳)100mg/L小差较差6PAM (非离子性)飾g/L较大较好较好7PAM (两性)100mg/L小差无8PAM (两性偏阴)100mg/L较大较好较好9PAM本文档来自技高网...

【技术保护点】
桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，包括絮凝剂品种、加药方式和加药量选择，其特征是：所述的絮凝剂品种选用阴离子型聚丙烯酰胺，采用固体加药方式，根据待处理泥浆密度确定加药量，直接用废弃泥浆池做为化学絮凝反应器，在废弃泥浆池内进行絮凝、沉淀、固液分离，静置沉淀后上清液排放，沉淀后的底泥直接无害化填埋。

【技术特征摘要】
1、桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，包括絮凝剂品种、加药方式和加药量选择，其特征是所述的絮凝剂品种选用阴离子型聚丙烯酰胺，采用固体加药方式，根据待处理泥浆密度确定加药量，直接用废弃泥浆池做为化学絮凝反应器，在废弃泥浆池内进行絮凝、沉淀、固液分离，静置沉淀后上清液排放，沉淀后的底泥直接无害化填埋。2、 根据权利要求l所述的桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，其特征是密度为1100kg/m3、 1150kg/m邻1200kg/n^的泥浆，较适宜的加药量分别为40 60mg/L、 90 110mg/L和230 250mg/L，沉淀时间均为60min。3、 根据权利要求2所述的桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，其特征是密度为1100kg/m3泥浆加药量最好是50mg/L;密度为1150kg/m3的泥浆加药量最好是100mg/L，密度为 1200kg/i^的泥浆加药量最好是240mg/L。4、 根据权利要求1所述的桥梁钻孔废弃泥浆处理工艺，其特征是...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建华，阮志刚，潘智，马华滨，范英宏，李刚，于冰茜，洪蔚，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院节能环保劳卫研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]