工程废浆处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理
发布时间:2019-10-17 08:18
【摘要】:选择有机高分子絮凝剂APAM作为药剂,进行室内药剂真空预压处理废浆的模型试验,探讨处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理。试验结果表明:(1)经药剂真空预压法处理工程废浆含水率由176%降至约40%,而经普通真空预压处理后工程废浆含水率由176%降至135%,药剂真空预压法处理效果非常明显;(2)药剂真空预压中采用了120μm、180μm和300μm三种不同等效孔径的过滤膜,发现三种过滤膜均能取得较好的效果,且结果相差不大,证明在药剂真空预压中改变等效孔径对防淤堵的影响不明显,其能够防淤堵主要是由于加入药剂改善了废浆性质;(3)加入药剂APAM后,由于吸附架桥作用土颗粒的粒径会增大而形成絮凝团聚体,在真空预压过程中发挥了很好的防淤堵作用,真空预压结束后连接团聚体的长链会断开,颗粒分布又恢复到接近原始废浆的状态;(4)常规反滤准则不再适用于药剂真空预压法,这可能与团聚体形状呈不规则的链状有关,仅仅用粒径指标并不能真实反映反滤特性。
【图文】:
杌旌希噘仓?h,然后测定废浆排水量及上清液浊度。试验仪器主要有精度0.01g的电子天平、500ml烧杯、滴定管、20ml移液管、玻璃棒和SGZ-200AS型浊度仪等。通过沉降柱试验主要对不同添加量时上清液浊度和絮凝团聚体的粒径分布进行了研究。根据上清液浊度最低原则来确定药剂真空预压法中药剂的最佳添加量,并以最佳添加量为基础,研究了添加量对絮凝团聚体的粒径分布的影响。之所以选择APAM作为絮凝剂是依据前期的研究成果[7]。1.1试验材料工程废浆取自上海市某钻孔灌注桩施工场地,含水率为176%,颗粒组成见图1所示。由图1可知,废浆含砂量为12.48%,粉粒含量为64.28%,小于0.005mm的颗粒占23.24%,废浆主要以细小的粉黏颗粒为主。上海地区吹填土一般有砂质粉土、粉土、粉质黏土和淤泥质土,,由图1可以看出,工程废浆的颗粒介于吹填淤泥质土与粉质黏土之间,这说明工程废浆是钻孔深度范围内土体的混合物,并非单一的土层。图1软土和工程废浆颗分曲线Fig.1Granulometricresultsofconstructionwasteslurryandsoftsoil1.2试验结果及分析本文采用废浆排水量及上清液浊度(单位:NTU,1NTU相当于1L的水中含有1mg的福尔马肼聚合物时所产生的浑浊程度)作为判断APAM絮凝效果的标准,浊度可以反映水溶液中的微粒含量、大小和絮凝沉淀的程度。废浆排水量越多,上清液浊度越小,说明絮凝效果越好。APAM溶液不同添加量时,废浆排水量及上清液浊度如表1和图2所示。由表1及图2可知,随着APAM添加量的增多,排出的上清液增多,浊度降低;当APAM添加量为70ml
第50卷第6期武亚军等·工程废浆处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理·97·表1上清液体积Table1VolumeofsupernatantAPAM添加量(ml)5060708090上清液体积(ml)33.0644.4646.0738.4532.22图2APAM添加量与浊度的关系曲线Fig.2RelationbetweenadditiveamountofAPAMandturbidity时,排水量最多为46.07ml,浊度最低为632NTU;继续添加APAM,排水量减少,浊度增加。分析原因是:APAM添加量较小时,由于APAM的吸附架桥作用,会将相邻土颗粒连结形成粒径较大的絮凝团聚体,加速沉淀,废浆孔隙水析出,上清液悬浮细颗粒变少,浊度降低;当APAM添加量增加至70ml时,所能架桥吸附的土颗粒基本都已经沉淀,浊度达到最低;当APAM添加量较大时,部分土颗粒表面首先会被高浓度的APAM长链所包围,土颗粒表面再无空白吸附点,颗粒不会再通过架桥连结而絮凝沉淀,此时胶体处于分散稳定状态,导致废浆上清液减少,上清液浊度比较高。由沉降柱试验得到V=70ml是APAM发挥最佳絮凝效果时的最佳添加量,后续室内模型试验APAM按此比例添加。1.3絮凝团聚体粒径测定絮凝团聚体呈链状结构,若采用常规土工试验中的烘干碾碎法进行粒径分析,会造成长链断裂,结构破坏,无法真实反映团聚体的粒径大小,因此本次试验借鉴土壤水稳性大团聚体分析试验,采用湿筛法测定絮凝团聚体粒径,如图3所示。由图3可知,原状废浆粒径小于0.075mm占87.52%,不存在大于1mm土颗粒;APAM絮凝后,废浆由原先单个土颗粒的微米级增大到絮凝后团聚体的毫米级,小于0.075mm粒组只占到2%~5%,大于1mm占17.34%~72.88%,粒径明显增大。随着APAM添加量的增加,团聚体粒径增大,超过最佳添加量V=70ml后,粒径较校由表1及图2可知,APAM添加量少,部分细小颗粒未被絮凝,?
【作者单位】: 上海大学;中国建筑西南勘察设计研究院有限公司;
【基金】:上海市自然科学基金(17ZR1410100)
【分类号】:X799.1
本文编号:2550468
【图文】:
杌旌希噘仓?h,然后测定废浆排水量及上清液浊度。试验仪器主要有精度0.01g的电子天平、500ml烧杯、滴定管、20ml移液管、玻璃棒和SGZ-200AS型浊度仪等。通过沉降柱试验主要对不同添加量时上清液浊度和絮凝团聚体的粒径分布进行了研究。根据上清液浊度最低原则来确定药剂真空预压法中药剂的最佳添加量,并以最佳添加量为基础,研究了添加量对絮凝团聚体的粒径分布的影响。之所以选择APAM作为絮凝剂是依据前期的研究成果[7]。1.1试验材料工程废浆取自上海市某钻孔灌注桩施工场地,含水率为176%,颗粒组成见图1所示。由图1可知,废浆含砂量为12.48%,粉粒含量为64.28%,小于0.005mm的颗粒占23.24%,废浆主要以细小的粉黏颗粒为主。上海地区吹填土一般有砂质粉土、粉土、粉质黏土和淤泥质土,,由图1可以看出,工程废浆的颗粒介于吹填淤泥质土与粉质黏土之间,这说明工程废浆是钻孔深度范围内土体的混合物,并非单一的土层。图1软土和工程废浆颗分曲线Fig.1Granulometricresultsofconstructionwasteslurryandsoftsoil1.2试验结果及分析本文采用废浆排水量及上清液浊度(单位:NTU,1NTU相当于1L的水中含有1mg的福尔马肼聚合物时所产生的浑浊程度)作为判断APAM絮凝效果的标准,浊度可以反映水溶液中的微粒含量、大小和絮凝沉淀的程度。废浆排水量越多,上清液浊度越小,说明絮凝效果越好。APAM溶液不同添加量时,废浆排水量及上清液浊度如表1和图2所示。由表1及图2可知,随着APAM添加量的增多,排出的上清液增多,浊度降低;当APAM添加量为70ml
第50卷第6期武亚军等·工程废浆处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理·97·表1上清液体积Table1VolumeofsupernatantAPAM添加量(ml)5060708090上清液体积(ml)33.0644.4646.0738.4532.22图2APAM添加量与浊度的关系曲线Fig.2RelationbetweenadditiveamountofAPAMandturbidity时,排水量最多为46.07ml,浊度最低为632NTU;继续添加APAM,排水量减少,浊度增加。分析原因是:APAM添加量较小时,由于APAM的吸附架桥作用,会将相邻土颗粒连结形成粒径较大的絮凝团聚体,加速沉淀,废浆孔隙水析出,上清液悬浮细颗粒变少,浊度降低;当APAM添加量增加至70ml时,所能架桥吸附的土颗粒基本都已经沉淀,浊度达到最低;当APAM添加量较大时,部分土颗粒表面首先会被高浓度的APAM长链所包围,土颗粒表面再无空白吸附点,颗粒不会再通过架桥连结而絮凝沉淀,此时胶体处于分散稳定状态,导致废浆上清液减少,上清液浊度比较高。由沉降柱试验得到V=70ml是APAM发挥最佳絮凝效果时的最佳添加量,后续室内模型试验APAM按此比例添加。1.3絮凝团聚体粒径测定絮凝团聚体呈链状结构,若采用常规土工试验中的烘干碾碎法进行粒径分析,会造成长链断裂,结构破坏,无法真实反映团聚体的粒径大小,因此本次试验借鉴土壤水稳性大团聚体分析试验,采用湿筛法测定絮凝团聚体粒径,如图3所示。由图3可知,原状废浆粒径小于0.075mm占87.52%,不存在大于1mm土颗粒;APAM絮凝后,废浆由原先单个土颗粒的微米级增大到絮凝后团聚体的毫米级,小于0.075mm粒组只占到2%~5%,大于1mm占17.34%~72.88%,粒径明显增大。随着APAM添加量的增加,团聚体粒径增大,超过最佳添加量V=70ml后,粒径较校由表1及图2可知,APAM添加量少,部分细小颗粒未被絮凝,?
【作者单位】: 上海大学;中国建筑西南勘察设计研究院有限公司;
【基金】:上海市自然科学基金(17ZR1410100)
【分类号】:X799.1
本文编号:2550468
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