撬装一体化废浆处理系统及其分离方法与流程
本发明涉及盾构机泥浆处理，尤其涉及撬装一体化废浆处理系统及其分离方法。
背景技术：
1、我国目前城市化进程已经进入到城市加速发展阶段,城市人口急剧增加,使得交通出行总量剧增；这就需要扩大城市客运交通系统服务范围和能力，由此，越来越多的地下基础交通设施需要开发建设，在地铁隧道等采用泥水平衡式盾构法掘进时，会产生大量泥浆。由于市区施工场地会受到城市交通、建筑物、征地拆迁、环保等各方面因素的极大制约，施工场地一般都极为紧凑，因此，大量弃浆必须得到及时、高效处理。同时，由于盾构泥浆(筛分后)具有比重大、颗粒微、粘性强、沉降难、特质稳定性差等特点，直排会阻塞管道、污染水体、影响自然景观。
2、传统的盾构泥浆处理是在有限的处理措施范围内，因地制宜，选择其中一种或多种方式处理进行处理，相对应用较多的是板框压滤。该方法是将盾构泥浆泵入反应池，而后投加絮凝剂进行反应，反应后在进入调理槽，投加大量石灰进行调理，再次利用高压泥浆泵泵入板框压滤机。通过高压(约0.6-0.8mpa)实现泥浆脱水，脱水后形成泥饼外运。用于板框压滤滤室容积恒定，高压泥浆泵在开始泵入泥浆时起，内部容积逐渐减少，进入压滤机内部的泥浆流量也逐渐减少，直至进浆量为零(此时滤室已满)，而为了维持足够的高压，泵的能耗不会随之逐渐降低，特别是在滤室将满的末期，泥浆泵的能耗几乎都是为了维持系统的高压力将水滤出。压滤结束后，停止进泥浆，压滤机泄压、开板卸泥、整理滤布、回复进泥状态，开始下一个处理周期。该处理方式是将泥浆中的水分高压滤出，从而实现污泥脱水干化的目的。由于在运行时投加大量石灰，导致滤下水ph值较高(11-12以上)，达不到环保要求(ph6-9)，泥饼ph也较高(11-12以上)，不能够随意外运处置，必须进行无害化处理。该方式在解决了泥浆脱水的同时，又带来了泥、水二次污染的问题，无法从根本上解决盾构泥浆的处理。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是解决现有技术中所存在的问题，提供撬装一体化废浆处理系统及其分离方法。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的其中一个技术方案是：撬装一体化废浆处理系统，该系统用于地铁隧道采施工现场场地的狭小处，把盾构机产生的渣土进行干湿分离，干渣可外运，清水可外排，该系统包括：
3、模块化框架1，用于承载该系统设备，所述模块化框架1至少两层；
4、砂石分离模块2，所述砂石分离模块2包括进料斗201和第一层脱水筛202，所述进料斗201位于模块化框架1的上层，第一层脱水筛202位于模块化框架1的下层；
5、旋流模块3，所述旋流模块3包括旋流器301和第二层脱水筛302，所述旋流器301和第二层脱水筛302均位于模块化框架1的下层；
6、浓缩加药模块4，所述浓缩加药模块4包括加药设备401和浓缩设备402，所述加药设备401位于模块化框架1的上层，所述浓缩设备402位于模块化框架1的下层；
7、泥水分离模块5，所述泥水分离模块5包括离心脱水系统501和压滤机502，所述离心脱水系统501和压滤机502均位于模块化框架1的下层；
8、其中，砂石分离模块2、旋流模块3、浓缩加药模块4和泥水分离模块5的进出口均用管道连接。
9、进一步的，所述砂石分离模块2用于分离废浆中的大颗粒粗砂；
10、所述第一层脱水筛202下方还设有洗砂机和粗砂皮带机；
11、洗砂机的洗砂槽位于所述第一层脱水筛202下方，螺旋洗砂机设有连接污水池的溢流管路，粗砂皮带机的进料口位于螺旋洗砂机的出料口下方，粗砂皮带机的出料口位于粗砂料仓的上方。
12、进一步的，所述旋流模块3用于分离废浆中的较小颗粒砂子；
13、旋流器301下方还设有细砂回收机和细砂皮带机；
14、细砂回收机位于旋流器301的底流口下方，细砂皮带机的进料口位于细砂回收机的出料口下方，细砂皮带机的出料口位于细砂料仓的上方。
15、进一步的，浓缩设备402为絮凝净化罐，与旋流器301的溢流口连通。
16、进一步的，所述加药装置包括注入药液的加药容器、设于加药容器中的计量泵、与计量泵连接的加药管道以及控制模块。
17、进一步的，该系统还包括：电气模块，所述砂石分离模块、所述洗砂旋流模块、所述加药模块、所述泥水分离模块均与所述电气模块电性相连。
18、进一步的，管道上均设有泵组。
19、本发明采用的其中另一个技术方案是：一种利用上述的撬装一体化废浆处理系统的处理方法，包括如下步骤：
20、s1、将盾构施工所产生的泥浆送至砂石分离模块2，在砂石分离模块2工作的过程中用进行第一层筛分，通过第一层脱水筛202将粒径>6mm的大颗粒石料筛分入石仓，大颗粒石料等待满仓后运走，第一层筛分的泥浆水输送至旋流模块3中；
21、s2、输送旋流模块3中，泥浆水经第二层脱水筛302后，粒径≤6mm、＞2.3mm的粗砂落入粗砂皮带机，由粗砂皮带机输送至粗砂料仓，泥浆污水进入旋流器301；
22、s3、泥浆污水直接送入旋流器301中；泥浆污水通过旋流器301进行分离，产生的细砂泥浆进入细砂回收机中，溢流污水进入絮凝净化罐中；
23、s4、细砂回收机对来自旋流器301的细砂泥浆进行脱水筛分，将粒径≤2.3mm、≥0.5mm的细砂送至细砂皮带机，由细砂皮带机送入细砂料仓；
24、s5、絮凝净化罐对来自旋流器301的溢流污水进行絮凝处理，同时通过自动加药装置自动给絮凝净化罐添加絮凝药剂以加速絮凝过程，絮凝净化罐的上部分清液流入清水池中，絮凝净化罐中絮凝好的泥浆送入压滤机中；
25、s6、压滤机对来自絮凝净化罐的泥浆进行干化脱水处理，处理后的干化泥饼被排出，压滤后的液体流入清水池中。
26、本发明具有的优点和积极效果是：
27、(1)本发明结构合理、布局紧凑，占用盾构渣土处理场地少，能够对盾构渣土进行现场筛分、洗砂、旋流分离、絮凝及压滤处理，实现盾构渣土中不同粒径砂石和水的分级固液分离，变废为宝，形成对渣土无机原料和水资源的再次利用，在节约社会资源的同时，产生巨大的经济效益，处理后的盾构渣土运输量大大减小，有效降低了运输成本。
28、(2)本发明对盾构施工现场的盾构渣土进行环保处理，将盾构渣土分级分离为石子、粗砂、细砂及干化泥饼，分离后的石子、粗砂、细砂可以用于现场盾构施工建设，由于干化泥饼中含水量低，运输过程中不存在撒漏问题，避免了直接外运方式产生的撒漏污染道路环境、需要堆场浪费大量国土资源及浸出液污染环境的问题。
29、(3)本发明对泥浆水进行循环旋流分离和细砂回收处理，能够有效缓冲减少泥浆堵塞，提高设备的处理效率以及砂石品质。
30、(4)本发明中的清水池中的清水进行筛分喷淋和螺旋细砂后，经絮凝和压滤后重新流入清水池，实现了清水的循环再利用，减小了系统所需的循环水量。
31、(4)通过采用模块化支架，使本发明的灵活性更强，使其具有良好的稳定性的同时，还便于对模块化框架进行拆卸与组装，方便对其进行转移，以满足盾构机掘进进度的需求。
技术特征：
1.撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：该系统用于地铁隧道采施工现场场地的狭小处，把盾构机产生的渣土进行干湿分离，干渣可外运，清水可外排，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：所述砂石分离模块(2)用于分离废浆中的大颗粒粗砂；
3.根据权利要求1所述的撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：所述旋流模块(3)用于分离废浆中的较小颗粒砂子；
4.根据权利要求1所述的撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：浓缩设备(402)为絮凝净化罐，与旋流器(301)的溢流口连通。
5.根据权利要求1所述的撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：所述加药装置包括注入药液的加药容器、设于加药容器中的计量泵、与计量泵连接的加药管道以及控制模块。
6.根据权利要求1所述的撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：该系统还包括：电气模块，所述砂石分离模块、所述洗砂旋流模块、所述加药模块、所述泥水分离模块均与所述电气模块电性相连。
7.根据权利要求1所述的撬装一体化废浆处理系统，其特征在于：管道上均设有泵组。
8.一种利用权利要求1-7中任意一项所述的撬装一体化废浆处理系统的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
技术总结
本发明提供撬装一体化废浆处理系统及其分离方法，该系统用于地铁隧道采施工现场场地的狭小处，把盾构机产生的渣土进行干湿分离，干渣可外运，清水可外排，该系统包括：模块化框架、砂石分离模块、旋流模块、浓缩加药模块、泥水分离模块，其中，砂石分离模块、旋流模块、浓缩加药模块和泥水分离模块的进出口均用管道连接；及其利用上述的撬装一体化废浆处理系统的处理方法，结构合理、布局紧凑，占用盾构渣土处理场地少，能够对盾构渣土进行现场筛分、洗砂、旋流分离、絮凝及压滤处理，实现盾构渣土中不同粒径砂石和水的分级固液分离，变废为宝，形成对渣土无机原料和水资源的再次利用，在节约社会资源的同时，产生巨大的经济效益，处理后的盾构渣土运输量大大减小，有效降低了运输成本。
技术研发人员：赵友亮,蔺福强
受保护的技术使用者：天津森焱环保设备制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23