板框厢式隔膜压滤机
应用
混凝土灌注桩成孔施工过程中不可避免地会产生次生泥浆，给工程现场的文明施工带来较多的困扰，滋生的工业废土、废水存在较多浪费。根据《中华人民共和国大气污染防治法》第69条的规定，施工单位应当制订具体的施工扬尘污染防治实施方案；JGJ59—2011《建筑施工安全检查标准》第3.2.3条规定，施工现场应有防止泥浆、污水、废水污染环境的措施。由QC（质量管理）小组将原用于化工领域的压滤机经过改良、技术提升，以此为核心用于对基础施工过程产生的泥浆进行分离消纳，可达到既环保又经济的目的，产生较大的社会和经济效益。
1 工程概况
厦门市集美区某工程，建筑总高度97.9m，建筑面积221488m²，地下1层，地上33层，地下室基础为桩基础，框剪结构，总投资49250万元，本工程主要建筑功能为住宅小区、幼儿园，桩基础施工共有930根冲（钻）孔混凝土灌注工程桩，261根冲（钻）孔混凝土灌注支护桩。混凝土灌注桩成孔过程中产生的泥浆，既造成环境污染，又带来巨大的经济损耗。
2 施工要点
2.1 施工准备
工程量预估
项目开始之初，按照本工程的进度要求，推算灌注桩施工废弃泥浆的日产量和总产量。本工程共有930根冲（钻）孔混凝土灌注工程桩，261根冲（钻）孔混凝土灌注支护桩，桩身混凝土量约27000m³，约产生80000m³的泥浆。工程前期使用20台冲（钻）孔桩机，让2个作业班组交替流水施工，每天产生泥浆275m3。
2.1.2 设备选型
选用1台30kW的1250型化工用压滤机，处理泥浆能力：18m3/盘、每盘进料压滤卸料需要20min、350m3/台班。一天一台班可以处理完每天产生的泥浆量。
2.1.3 技术改良与提升
经过不断的技术论证和科研攻关，QC小组创新地使用化工压滤机进行技术改良与提升，申请改造，使新式的压滤机能充分应对次生泥浆的危害。
2.1 泥浆分离施工
泥浆集中将混凝土灌注桩施工中产生的次生泥浆引入4m3容量的二级泥浆池，在2h内泵送至30m3容量的一级泥浆池，2h内泵送至泥浆压滤机的污泥浓缩反应罐。
2.1.2 混合浆料
絮凝溶液调制。为了提高生成泥饼的效率，QC小组受“卤水点豆腐”的启发，经多次试验决定选用阴离子聚丙烯酰胺为主要的添加药剂，该药剂包含的极性基能有效吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥形成大的团状絮凝物，能加速悬浮液中的粒子沉降，有非常明显的加快溶液澄清、促进过滤等效果，初步形成泥、水首次分离。另外，拌和絮凝溶液时，为避免过强的剪切力使分子链断裂，采用低速桨叶控制搅拌速度在60r/min。
反应罐。设计容量为9m3的漏斗状，底部设置卸料口和抽料口，罐内中心轴设置引流筒，导料槽上浆料通过引流筒引至罐底，使罐内泥浆呈突涌状，絮凝溶液与泥浆得以在罐内充分拌和、静置；经QC小组的多次试验，混合浆料在反应罐的静置时间设置为10min，能达到泥、水初步分离的最佳效果。
2.1.1 泥、水分离
沉淀后的混合浆料经过高压污泥泵被输入压滤机，通过滤板、滤布的分层挤压，将泥、水彻底分离；当泵压达到0.5MPa时，放松压滤机的每块滤板，泥饼即制成。
2.1.1 泥饼处理
使用物料传送机或挖机与土方车配合处理，将泥饼清洁干净后运出施工场地，较大地减少环境污染，亦可直接作为工地文明施工用种植土配料使用。
经过泥浆分离处理后输出的泥饼，大小、含水量适中，可直接用于建筑回填土、施工绿化种植、烧制黏土砖等方面，可为工地文明施工和环境保护作出贡献。
2.1.2 中水回收
水从压滤机中的滤板出液口流入接水槽，再统一汇入中水集中池，可直接用于围挡喷淋、绿化灌溉、消防水池、活动房屋面降温、洗车台的施工用水。经QC小组的多次取样检测，泥浆分离输出的中水，不含对人体有害的成分、水质清澈、无刺激性气味，能直接排放到市政管网中，亦能用于农田灌溉、施工用水。
3 技术难点的处理
为提高泥浆分离的效率，QC小组明确技术难点，组织行业专家成立专项课题组进行技术攻关，综合运用鱼刺图分析和头脑风暴法，解决了影响泥浆分离效率的2个问题：一级泥浆池泥砂淤积和泥饼人工分离[3-4]。
3.1 一级泥浆池泥砂淤积
一级泥浆池随着时间的延长，出现泥砂淤积的现象。30m3容量的一级泥浆池，15d淤积泥砂15m3；泥浆失去流动性，严重影响低压污泥泵绞吸效果，一级泥浆池的原设计存储容量也将大大折减。QC小组经过大量的试验比对，提出将低压污泥泵吊置于一级泥浆池上方的移动吊架上，可产生线性移动效果，辅以机械搅拌装置，可解决泥砂淤积问题。
3.2 泥饼人工分离
压滤机经过长时间的运行，出现泥浆残附、污染滤布、黏性增大等现象，导致泥饼无法自然滑落，需要人力辅助将滤室内的泥饼刮落，才能使泥饼滑落到收集装置中。这样不仅使泥浆分离效率大大降低，还可能出现工人在刮落泥饼过程中的安全隐患问题，因此必须尽快解决此项难题。经过多场技术论证专题的研讨和试验取证，QC小组在压滤机的滤板内部设置卸料装置，终于彻底解决此项专业难题，取得各方的好评，保障了工程的顺利开展。
4 次生泥浆消纳绿色施工体系应用效果
4.1 经济投入分析
泥浆分离消纳方式
压滤机每台班泥浆处理能力350m3，每次能处理泥浆18m3，生成泥饼6m3，泥饼外运每车花费300元，则每台班成本为350×6×300÷18÷20=1750元。
4.1.2 传统的泥浆外运处理方式
泥浆外运每车花费500元，则每台班成本约为350×500÷12≈14600元。
4.1.3 效益比对
由上述可知，使用压滤机的每台班节约成本约12800元，本工程共135台班，则扣除次生泥浆消纳绿色施工体系的总运营维护成本（约50万元）后，比对传统的泥浆外运方式，可创造的经济效益约为122.8万元。
4.2 施工用水成本
压滤机每次可回收中水12m3，每台班回收中水量为：每台班回收中水量=每盘回收中水量×台班处理盘数=350×12/18≈233m3，约为每天施工用水总量（390m3）的60%，可大大节省工程施工的总用水量。经计算，本工程可节省施工用水成本约16万元。
4.3 总节约成本
通过次生泥浆消纳绿色施工体系的综合运用，总体可节省成本122.8＋16=138.8万元。
5 结语
通过次生泥浆消纳绿色施工体系的综合运用，可在实现建筑施工现场环境净化、提升文明施工整体水平的同时，给项目带来较好的经济效益，值得在类似工程中推广。
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