一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺的制作方法

1.本技术涉及废弃泥浆处理的技术领域，尤其是涉及一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺。


背景技术：

2.泥浆是一种工程辅助材料，它主要是由粘土和水搅拌而成的，具有护壁、清孔、排渣、冷却等作用，在建筑行业、石油钻井、公路建设等行业建设过程中大量的使用。其中，在公路建设中会产生大量的废弃泥浆，这些废弃泥浆中含有大量的黏性土、砂、碎石、矿物、各种添加剂等，废弃泥浆的稠度大，既不能直接排放，又难以自然沉降，是一种含水率极高，流动性强，强度极低混合物质。
3.目前对废弃泥浆的进行处理时，首先对废弃泥浆进行初步分离，得到砂石和泥浆液，收集砂石并对泥浆液进行进一步处理；再对得到的泥浆液进行机械脱水，得到泥渣和污水，收集泥渣并对污水进行进一步处理；对污水处理时，一般会通过向污水中加入絮凝剂，使污水中的悬浮物颗粒进行聚集，得到可排放的水溶液和絮凝物；最后会对砂石、泥渣和絮凝物进行统一处理并再次利用。通过对废弃泥浆的处理，使废弃泥浆能够重新利用，从而减少了废气泥浆对环境的污染。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为目前的絮凝剂对污水处理时间较长且使用的絮凝剂种类单一，导致污水中的一些悬浮颗粒回收不完全。


技术实现要素：

5.为了减少絮凝处理时间，提高絮凝处理回收率，本技术提供一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺。
6.本技术提供一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，采用如下技术方案：一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，包括以下步骤：s1、回收过滤：将所述废弃泥浆回收，将其进行静置后过滤，使砂石和泥浆液分离，即得到砂石和初级泥浆液；s2、机械脱水：将s1中的初级泥浆液进行机械脱水，得到泥渣和污水；s3、絮凝处理：将s2得到的所述污水的ph值调节至6-9后，加入无机絮凝剂至反应完全，再加入有机絮凝剂，静置待沉淀完成，获得水溶液和絮凝物，将絮凝物进行脱水、压滤处理，得到泥饼；s4、回收利用：将s1、s2、s3中得到的所述砂石、所述泥渣和所述泥饼，用作回填土材料；所述无机絮凝剂的添加量为15-30kg/m3；所述有机絮凝剂的添加量为10-40kg/m3；所述无机絮凝剂包括如下重量份的组分：聚氯化铝20-30份、聚氯化铁15-25份、聚硅酸铝12-20份、聚硫酸铁8-15份；所述有机絮凝剂为聚丙烯酰胺。
7.通过采用上述技术方案，将公路施工产生的废弃泥浆进行回收，并且通过初步过滤、脱水分离和絮凝处理得到废弃泥浆中的砂石、泥渣和泥饼，并将砂石、泥渣和泥饼进行
回收再利用，用作回填土材料，提高了资源的回收利用率，同时避免了废弃泥浆对环境造成污染；本技术选用的无机絮凝剂聚氯化铝、聚氯化铁、聚硅酸铝、聚硫酸铁均为无机聚合物絮凝剂，这种絮凝剂它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚，同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，极具吸附能力；通过聚氯化铝、聚氯化铁、聚硅酸铝、聚硫酸铁之间的协同效应，将最终制得的无机絮凝剂加入到污水中，缩短了絮凝处理的时间，提高了絮凝处理的回收率；有机絮凝剂聚丙烯酰胺因其活性基团多，分子量高，具有用量少、絮凝能力强、絮体容易分离、除油及除悬浮物效果好等特点。
8.作为优选，所述无机絮凝剂的添加量为20-25kg/m3；所述有机絮凝剂的添加量为20-30kg/m3。
9.通过采用上述技术方案，限制了每立方米污水中无机絮凝剂和有机絮凝剂的添加量，在上述范围内使用无机絮凝剂和有机絮凝剂，可有效提高污水絮凝处理工序的效率。
10.作为优选，所述无机絮凝剂包括如下重量份的组分：聚氯化铝20-30份、聚氯化铁15-25份、聚硅酸铝12-20份、聚硫酸铁8-15份。
11.通过采用上述技术方案，本技术通过优化无机絮凝剂各组分的用量，使絮凝处理过程中絮凝的悬浮颗粒涵盖量更广，从而可有效降低污水处理过后水溶液中的cod、bod和ss的含量，使最终处理完的水溶液达到污水排放的一级标准。
12.作为优选，所述无机絮凝剂还包括5-10份的硅藻土。
13.通过采用上述技术方案，污水中加入硅藻土可将污水中有害物质很快形成稳定的大块絮凝物，这是污水固液分离的重要环节，不仅降低治污成本，而且还可以提高污水的固液分离效率。
14.作为优选，所述s1中通过40-60目的过滤筛对所述废弃泥浆进行过滤。
15.通过采用上述技术方案，在初级泥浆液出口均设置有60目的过滤筛，可将废弃泥浆中颗粒较大的砂石，通过两次过滤过滤出来，从而能够充分回收并进行再利用。
16.作为优选，所述s2中机械脱干方法为离心分离法或挤压脱干法。
17.通过采用上述技术方案，用离心分离法或挤压脱干法可以有效分离泥渣和污水，从而将泥渣进行回收再利用，同时也可对污水进行进一步的回收处理。
18.作为优选，所述s3中通过盐酸和氢氧化钠来调节ph值。
19.通过采用上述技术方案，ph值对絮凝剂操作具有很大的影响，所以进行絮凝处理时，必须注意其有效的ph值范围。有机高分子絮凝剂对ph值的限制不太严格，但ph值偏小时对絮凝剂的絮凝效果有较大的影响；无机絮凝剂对ph值比较敏感，由于絮凝剂水解反应不断产生氢离子，因此要保持水解反应充分进行；ph值调至6-9后，向污水中加入无机絮凝剂和有机絮凝剂对污水进行处理得到絮凝物。
20.作为优选，所述s1中，所述将废弃泥浆静置预设时间为：当废弃泥浆液总体积≤30m3时，静置至少1天；当废弃泥浆液总体积＞30m3且＜50m3时，静置至少1.5天；当废弃泥浆液总体积≥50m3时，静置至少2天。
21.通过采用上述技术方案，根据废弃泥浆的总体积确定静置预设时间，保证了每次产生的废弃泥浆都能让其中的砂石充分的沉淀，保证砂石顺利分离出来，提高了砂石的回
收率的同时保证了后续工艺的顺利进行。
22.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本技术将公路施工产生的废弃泥浆进行回收，并且通过初步过滤、脱水分离和絮凝处理得到废弃泥浆中的砂石、泥渣和泥饼，并将砂石、泥渣和泥饼进行回收再利用，用作回填土材料，提高了资源的回收利用率，同时避免了废弃泥浆对环境造成污染；本技术选用的无机絮凝剂聚氯化铝、聚氯化铁、聚硅酸铝、聚硫酸铁均为无机聚合物絮凝剂，这种絮凝剂它能提供大量的络合离子，且能够强烈吸附胶体微粒，通过吸附、桥架、交联作用，从而使胶体凝聚，同时还发生物理化学变化，中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷，降低了δ电位，使胶体微粒由原来的相斥变为相吸，破坏了胶团稳定性，使胶体微粒相互碰撞，从而形成絮状混凝沉淀，极具吸附能力；通过聚氯化铝、聚氯化铁、聚硅酸铝、聚硫酸铁之间的协同效应，将最终制得的无机絮凝剂加入到污水中，缩短了絮凝处理的时间，提高了絮凝处理的回收率；有机絮凝剂聚丙烯酰胺因其活性基团多，分子量高，具有用量少、絮凝能力强、絮体容易分离、除油及除悬浮物效果好等特点。
23.2.本技术在污水中加入硅藻土可将污水中有害物质很快形成稳定的大块絮凝物，这是污水固液分离的重要环节，不仅降低治污成本，而且还可以提高污水固液的分离效率。
24.3.本技术一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺中，对絮凝处理的过程进行观察和絮凝处理得到的水溶液及絮凝物进行检测，水溶液中cob、bod、和ss的值最低分别可达到30mg/l、9mg/l和32mg/l；絮凝时间最短为5min。
具体实施方式
25.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
26.制备例制备例1-4制备例1-4的一种无机絮凝剂，其各原料及各原料用量如表1所示，其制备步骤如下：按照表1中用量称量各原料，然后将各原料搅拌均匀，即得无机絮凝剂。
27.表1制备例1-4的无机絮凝剂各原料及各原料用量(kg) 制备例1制备例2制备例3制备例4聚氯化铝15203035聚氯化铁30252015聚硅酸铝12151820聚硫酸铁151285实施例
28.实施例1一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，包括以下步骤：s1：回收过滤：将废弃泥浆通过沉淀池进口回收至沉淀池静置，通过收集的废弃泥浆在回收池中的高度，测算出废弃泥浆的体积，当废弃泥浆总体积≤30m3时，静置1天；在初级泥浆液出口设置60目的过滤筛，过滤时将沉淀池中的控制过滤筛的筛分阀门打开，使自然沉淀过程沉淀出的砂石与泥浆液分离，去除废弃泥浆中粒径大于60目的砂石，回收留在
过滤筛上的砂石，泥浆液从初级泥浆液出口流出，得到初级泥浆液；s2、机械脱水：将s1中初级泥浆液转移到脱水装置中，利用离心分离法在脱水装置中进行机械脱水，得到泥渣和污水；s3、絮凝处理：将s2得到的污水引入到第一沉淀池中，通过盐酸或氢氧化钠调节ph值，当ph值调节为7时，加入无机絮凝剂，当絮凝物充满整个沉淀池，且明显可见固液分离，污水变清，再加入有机絮凝剂，静置待沉淀完成，取少量上部的水溶液到试管中，加入聚丙烯酰胺絮凝剂后不产生絮凝物，即得水溶液和絮凝物，将絮凝物转至脱水设备中进行脱水，压滤处理结成泥饼；s4、回收利用：将s1、s2、s3中得到的所述砂石、所述泥渣和所述泥饼进行再利用，用作回填土材料。
29.其中，无机絮凝剂来自制备例1，无机絮凝剂的添加量为15kg/m3，有机絮凝剂的添加量为40kg/m3。
30.实施例2一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例1不同之处在于，s3中添加的无机絮凝剂为制备例2，其余步骤与实施例1均相同。
31.实施例3一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例1不同之处在于，s3中添加的无机絮凝剂为制备例3，其余步骤与实施例1均相同。
32.实施例4一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例1不同之处在于，s3中添加的无机絮凝剂为制备例4，其余步骤与实施例1均相同。
33.实施例5一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例3不同之处在于，无机絮凝剂还包括5份的硅藻土，其余步骤与实施例1均相同。
34.实施例6一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例3不同之处在于，无机絮凝剂还包括10份的硅藻土，其余步骤与实施例1均相同。
35.实施例7一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例6不同之处在于，无机絮凝剂的添加量为20kg/m3，有机絮凝剂的添加量为30kg/m3。
36.实施例8一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例6不同之处在于，无机絮凝剂的添加量为25kg/m3，有机絮凝剂的添加量为20kg/m3。
37.实施例9一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例6不同之处在于，无机絮凝剂的添加量为30kg/m3，有机絮凝剂的添加量为10kg/m3。
38.实施例10
一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例6不同之处在于，s1中回收的废弃泥浆总体积＞30m3且＜50m3时，静置1.5天，其余步骤与实施例3均相同。
39.实施例11一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例6不同之处在于，s1中回收的废弃泥浆总体积≥50m3时，静置2天，其余步骤与实施例3均相同。
40.对比例对比例1一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例9不同之处在于，无机絮凝剂中的聚氯化铝添加量为0，其余步骤与实施例9均相同。
41.对比例2一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例9不同之处在于，无机絮凝剂中的聚氯化铁添加量为0，其余步骤与实施例9均相同。
42.对比例3一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例9不同之处在于，无机絮凝剂中的聚硅酸铝添加量为0，其余步骤与实施例9均相同。
43.对比例4一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺，与实施例9不同之处在于，无机絮凝剂中的聚硫酸铁添加量为0，其余步骤与实施例9均相同。
44.性能检测试验检测方法/试验方法对实施例1-11和对比例1-4采用的一种公路施工废弃泥浆的回收利用工艺中絮凝处理得到的水溶液和絮凝物进行检测，按照如下检测方法对其进行检测，其检测结果如表2所示。
45.絮凝时间检测：从加入絮凝剂开始计时，至絮凝物不再产生结束计时。
46.泥饼重量检测：对同一批污水经絮凝处理后得到的泥饼重量进行检测，测试结果数值越大，絮凝效果越好。
47.水溶液检测：根据gb8978-1996《污水排放综合标准》对絮凝处理后的水溶液进行检测。
48.表2实施例1-11和对比例1-4絮凝处理检测结果
将公路施工产生的废弃泥浆进行回收，并且通过初步过滤、脱水分离和絮凝处理得到废弃泥浆中的砂石、泥渣和泥饼，并将砂石、泥渣和泥饼进行回收再利用，用作回填土材料，得到的水溶液达到污水排放综合一级标准。
49.结合实施例1-4的检测数据可以看出，制备例3的无机絮凝剂配比比较优，制备例3的无机絮凝剂应用在本技术一种公路施工废弃泥浆的回收工艺的s2中，絮凝时间短且得到的泥饼重量大。再结合实施例5-6的检测数据可以看出，无机絮凝剂中加入硅藻土可有效提高对污水的絮凝能力，水溶液中cob、bod、和ss的含量均有所下降。
50.结合实施例7-9的检测数据可以看出，当无机絮凝剂添加量为15kg/m3、有机絮凝剂添加量为40kg/m3时，污水经絮凝处理较完全，得到的水溶液中cob、bod、和ss的含量均较低，絮凝时间较短，泥饼重量较大。再结合实施例10-11的检测数据可以看出，根据废弃泥浆的总体积预设静置时间，水溶液中cob、bod、和ss的含量均较低，絮凝时间较短。
51.结合实施例1-11和对比例1-4的检测数据可以看出，当无机絮凝剂中聚氯化铝、聚氯化铁、聚硅酸铝和聚硫酸铁其中一个添加量为0时，絮凝处理后得到泥饼重量小且水溶液中cob、bod、和ss的含量均较高，说明聚氯化铝、聚氯化铁、聚硅酸铝和聚硫酸铁具有协同作用。
52.上述具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。