建筑泥浆泥水分离技术的研究进展

张旭 王志勇 丁昕莹 王嘉诚

【摘 要】建筑泥浆处理对于建筑施工和环境保护以及资源利用都具有重要意义。本文针对建筑泥浆的处理，概述了三大类现有技术暨药剂投加、设备脱水、回用处理成新型建材的应用，并简单比较了这几类技术的处理效果及经济效益。但由于施工条件不同，泥浆的成分不同，各处理技术效果不能一概而论，需结合实际情况。

【关键词】建筑泥浆;泥水分离;绿色施工

中图分类号： X799.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）03-0090-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.03.036

Research Progress on the Separation Technology of Construction Mud and Water

ZHANG Xu WANG Zhi-yong DING Xin-ying WANG Jia-cheng

（School of Architecture and Engineering，Taizhou University，Taizhou Zhejiang 318000，China）

【Abstract】The treatment of building mud is of great significance to construction， environmental protection and resource utilization. In this paper， according to the treatment of construction mud， the application of three kinds of existing technologies and pharmaceutical injection， equipment dehydration and reuse into new building materials is summarized， and the treatment effect and economic benefits of these types of technologies are simply compared. However， due to the different construction conditions and the different components of the mud， the technical effects of each treatment can not be generalized， and it is necessary to combine with the actual situation.

【Key words】Construction mud; Mud water separation; Green construction

0 引言

建筑泥漿是微小的粘土颗粒分散在水中后与水混合形成的半胶体悬浮液。主要由非开挖施工，钻孔桩基施工，泥水盾构施工几类工程的施工所产生。建筑工程泥浆造成了大量资源的严重浪费，而且对环境造成了极大的威胁，已成为亟待解决的问题。

1 建筑泥浆概况

在建筑工程施工过程当中，建筑泥浆的产生是不可避免的，而泥浆若未经处理而直接由槽罐车运输会产生高昂运费。因此，为了实现泥浆废渣的环保运输与分离出的泥浆水达标排放，需要对泥浆中的固相颗粒和水进行固液分离处理。目前工程废浆处置主要有外运排放、药剂投加、设备脱水、会用制作新型材料等方式。

2 建筑泥浆处理技术

2.1 药剂投加

2.1.1 絮凝剂

絮凝剂一般具有较长的分子链能有效吸附泥浆颗粒，表现出良好的絮凝性和黏合性，在泥浆中投加适量絮凝剂能达到较好的泥水分离效果，加快浆体絮凝沉淀，可用于建筑泥浆处理。

沈夏磊[1]验证各个因素对福建地区建筑泥浆的最佳絮凝条件。提出了一种含有阴离子型聚丙烯酰胺成分的复合添加剂作为絮凝剂对泥浆进行绿色处理，可达到减轻环境污染和成本损耗的积极效果。梁止水[2]等分析了无机、有机及复合絮凝剂对建筑工程泥浆的泥水快速分离性能的影响，结果表明有机絮凝剂对建筑泥浆处理效果在三者中较好。王振[3]提到阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）是处理泥水分离性价比最好的絮凝剂，通过聚丙烯酰胺（APAM）和生石灰的组合使用，可以达到泥浆固化处理的效果，并且药剂用量较少。孙卫国[4]等将YS法应用于上海普通新区某钻孔灌注桩基工程，加入改良剂4d后，能将含水量从53%降至33%左右。

因此在废弃泥浆中加适量的絮凝剂可以改变泥浆中黏土表面的性质，让更细的颗粒粘结，实现在某种机械条件下的固液分离，加快沉淀，但是投加比例以及搅拌方式的选择并没固定最优解。

2.1.2 固化剂

固化剂会与淤泥发生一系列物理和化学反应，改变泥浆的特性如粘合度且生成的水化产物限制水分子的自由运动。是一种使物质凝固的加工助剂，可以使泥浆在高含水状态下失去流动性，并具有一定的强度及良好的耐水性。

魏雁冰[5]等运用引进芬兰ALLU公司的固化设备，提出了一种就地固化处理泥浆池以提高地基承载力的新方法进行现场试验，检测结果表明，处理后的建筑泥浆地基承载力完全满足设计要求，且深度处理的效果较优。固化剂的固化效果与泥浆含水率、固化时间和土壤固化剂掺量影响，齐敬[6]等通过试验研究了不同条件下满足外运要求所需要的最低土壤固化剂投加量。相比于絮凝剂，固化剂能将泥浆转化为土壤类固体，泥浆的含水率更低，固化后泥浆的体积更小，减少废弃泥浆的排放量和实现废弃泥浆的回收再利用，从而更好的保护环境，但同时不同固化剂的作用时间和作用效果不同，因此在投加时有不同的混合时间要求。

2.2 设备脱水

设备脱水大多是以物理方法通过机械力使得水从泥浆中分离出来，相对于直接投加药剂处理工法，使用设备脱水更加趋于自动化，降低了人力消耗。

2.2.1 重力脱水

重力脱水利用了泥浆中不同组分的不同比重使其在重力作用下分离开来。

牛洁雯[7]提出了一套移动式机械脱水设备，其泥浆分离设备共三个部分，其核心为重力式浆泥分离系统。王静[8]等福厦客专的建设者们经充分比选调研，并结合工程实际，在沉淀池固化之后，外运进行机械分离，处理效果有了大幅提升解决了可供布设泥浆池和沉淀池的场地有限，钻渣泥浆无法全部在沉淀池中固化处理的问题。

2.2.2 真空加压脱水

该方法即通过装置使泥浆中产生负压，使其在大气压的作用下实现泥水分离。

沈华荣[9]等采用并分析了气管、滤管及气管加滤管的真空预压抽吸方法对泥浆池表面沉降和孔隙水压力的影响，发现气管加滤管的方法效果最好。赵静文[10]设计了一种移动式的泥水分离设备，通过真空加压把固相的泥土颗粒与清水分离，使清水达到排放标准。压滤技术分离效果好、适应性广，不仅对于物料适应性更强，且单位过滤面积占地少，尤其对于黏细混合液的分离有独特的优越性。

2.2.3 离心脱水

离心脱水即通过不同比重物质在离心机的不同惯性，使其在高速旋转下将泥水分离。

郭雪[11]在北外滩项目中以离心脱水法作为核心工艺解决废弃泥浆问题，经过处理后渣土的体量是原先需要外运的泥浆量的一半左右。费逸华[12]等采用其自主研发的LW900NY型离心机，使原泥浆的含水率从73.9%浓缩至30%，从而使其泥浆可以通过普通土方车运输来降低运费。

2.2.4 震动筛网脱水

震动筛网脱水通过震动改变泥浆中胶体颗粒的相对位置从而改变胶体间空隙和孔隙，利用水的重力作用从中脱离出来，相比于纯重力脱水处理效率更高。

叶海涛[13]等提出了RMT100泥浆处理设备，该设备主要以震动过筛为工作原理，结构组成为振动筛、旋流分离模块和架构，可以有效地对泥浆中的固相颗粒进行固液分离。王清江[14]等通过振筛分离技术处理废弃泥浆達到了良好的处理效果。

2.3 回用处理：新型建材

将泥浆的处理回用是国家经济转型的重要工作之一，现建筑泥浆已开始用于试点企业制作新型建筑材料，逐步探索建筑泥浆的资源化再生利用。

浙江省作为试点率先进行改革，卢琦淮[15]等将废弃泥浆烧制成砖，较普通粘土烧制砖节省费用20%左右。回用处理的核心步骤是烧结，在添加粉煤灰等原料之后对废泥浆进行煅烧，形成砌块，用于建筑建造，实现资源再利用。

3 结语

泥浆处理涉及废弃物处理、合理利用资源，保护生态环境而建筑泥浆在废弃泥浆中占了较大比例，因此对建筑泥浆进行固液分离，是满足环保施工现场要求的重要工作。针对不同的施工条件和实际的泥浆成分，不同的工艺效益不同。药剂投加的处理效果受投加药剂量和水力条件等许多因素影响，有时需要经过中试才能确定最优投加比。设备脱水由于市面上大多是小型一体化设备，因此更适用于待处理泥浆量不多的情况而且大部分设备需要电力支持。回用处理烧结砌块环保价值较高但是对于煅烧温度和工艺要求较高。无论是药剂投加、设备脱水还是回用处理都有有各自优势，具体选用合适的处理工艺或结合几种处理工艺需考虑资源投入和价值产出。

【参考文献】

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[3]王振.工程泥浆现场处理技术研究[J].西部探矿工程，2018，（04）：25-28.

[4]孙卫国，张冠军，任翔，等.建筑弃土（泥浆）改良技术研究与应用[J].地下工程与隧道，2015，（4）：34-37，58.

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