药剂真空预压法在工程废浆处理中的防淤堵作用

为探讨药剂真空预压法的防淤堵作用,对上海某场地的原始废浆和添加药剂的废浆均分别进行了沉降柱试验和真空预压试验。在沉降柱试验中研究了原始废浆和添加不同药剂后废浆的沉降和浊度特性,结果显示添加CPAM的废浆固液分离最快,上清液浊度最低;添加PAFC的废浆固液分离最慢,上清液浊度最高。在真空预压试验中研究了出水量、含水率、颗粒分布及孔隙变化,颗分结果表明加药沉淀后废浆中的细颗粒会"生长"成粗颗粒;压汞试验反映了原始泥浆、加药絮凝、真空预压各个阶段孔隙的变化过程;出水量测试显示普通真空预压开始不久出水速率便迅速衰减,而药剂真空预压的出水速率一直很大,说明药剂真空预压法具有非常好的防淤堵作用。最后,从废浆中的土颗粒生长、游离细颗粒流失和降低水流阻力三方面对药剂真空预压的防淤堵作用进行了解释。     

药剂真空预压法处理工程废浆试验

将适合于处理大面积高含水率淤泥的真空预压法与用于污水处理的絮凝沉淀法相结合(即药剂真空预压法)应用于工程废浆的固液分离。针对上海某桩基施工现场产生的废弃泥浆采用4种不同的絮凝剂进行了沉降柱试验,并对各自的絮凝效果进行了对比。采用最佳絮凝效果时的絮凝剂和配比,进行了室内药剂真空预压模型试验,试验过程中对出水量和废浆浆面高度进行监测;试验前后进行了含水率、颗粒分布、压汞和扫描电镜试验。试验发现:1废浆含水率从絮凝前的163%,降低到絮凝后的96%,经过真空预压后再降低到37%;2加入絮凝剂后絮体中的黏粒含量减少、粉粒含量增多,即絮凝会使小颗粒长大;3处理后废浆的孔隙率明显下降,沿径向向内逐渐减小。研究表明药剂真空预压法技术可行、效果显著,值得大范围推广。     

工程废浆处理过程中药剂真空预压法的防淤堵机理

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。     

pH值对工程废浆稳定、絮凝及固结特性的影响

在影响药剂真空预压法处理工程废弃泥浆效果的诸多因素中,pH值是其中最重要的因素之一。文中关于pH值对工程废弃泥浆稳定、絮凝和固结特性的影响进行了研究。首先探讨不同pH值时废浆中土颗粒Zeta电位的变化规律;然后研究泥浆不同pH时絮凝剂APAM的最佳添加量和不同pH值调节方式时废浆的絮凝效果;最后通过固结试验分析了在絮凝剂APAM添加量相同情况下不同pH值导致废浆的不同固结特性。研究结果表明：①土颗粒表面Zeta电位的绝对值随废浆pH值的增大而减小,颗粒粒径随pH值的减小呈增大趋势,特别是在酸性条件下,废浆中土颗粒更容易发生聚沉,小于0.01mm的土颗粒多变为0.01~0.02mm的土颗粒;②不同pH值的废浆在达到最佳絮凝状态时各条颗分曲线相差不大,但是APAM的最优添加量随着废浆的pH值变化而变化;③pH值的不同调节方式对废浆的絮凝效果有较大影响,相同pH值时,采用CaO调节方式得到的废浆絮体粒径要比采用NaOH调节方式得到的废浆絮体粒径要大;④固结试验表证明pH值接近中性泥浆絮体的固结系数最大,建议在药剂真空预压处理工程废弃泥浆时将pH值调节至中性。研究成果对药剂真空预压乃至压滤、离心法处理工程废弃泥浆实践均具有一定的实际指导意义。