建筑施工废弃泥浆环保型分离技术的研究与探讨

史超

摘要：本技术是将地下建筑基坑围护工程施工过程总产生的废弃泥浆通过泥浆泵输送系统统一汇入到泥浆池中，加入聚合氯化铝铁（PFAC）破胶剂搅拌均匀，使废弃泥浆出现固-液分。

关键词：清液；聚合氯化铝铁；泥浆

一、前言

由于建筑工程规模的增大，地下基坑围护工程施工过程中产生的废弃泥浆面临处置难题。因使用膨润土配制泥浆护壁浆液，导致废弃泥浆中存在大量金属离子、有机物等，随意排放会对环境产生较大污染，而且又因其为流塑状态，现场无法堆积，需利用特定排污车进行运输至指定地点集中处理，施工复杂，造价成本高。

二 、工艺原理

本技術是将地下建筑基坑围护工程施工过程总产生的废弃泥浆通过泥浆泵输送系统统一汇入到泥浆池中，加入聚合氯化铝铁（PFAC）破胶剂搅拌均匀，使废弃泥浆出现固-液分离现象，分离出上层清液；然后再向泥浆池中加入质量比 6%水泥+5%粉煤灰组成的高效固化剂，采用动力混合器（搅拌头）搅拌均匀后使泥浆中的颗粒迅速凝聚、沉淀，抽取底层沉淀物进行固化施工并使之候凝，最后将候凝之后的固化土体用于现场回填或周边绿化施工，采用专用设备分离出泥浆中的上层清液，经检测合格后排放或排入泥浆池再次使用，大大减少工程用水量，应用效果好。

三、施工工艺及操作要点

1.工艺流程

2.施工准备

（1）根据施工现场条件和交通状况，在施工现场设置废弃泥浆池，用来储存钻孔灌注桩、地下连续墙等施工产生的废弃泥浆，主要采用泥浆泵进行输送，辅以人工转运。

（2）对设计资料和招标文件的内容进行全面的现场核对和施工调查，特别是泥浆固化处理，应编制满足设计规范和工艺要求的施工技术措施，对现场施工人员进行详细技术交底。

3.废弃泥浆排入泥浆池

在进行地下建筑基坑围护施工中，由于钻孔灌注桩钻进成孔、地下连续墙设备成槽等都需要大量使用泥浆，主要起到保护孔壁、携带钻渣出孔的作用。但是泥浆在钻进过程中，由于钻渣不断地进入到泥浆中，泥浆的比重、黏度、含沙量等发生变化，不能满足原始泥浆性能的要求，因此大量废弃泥浆产生。所以，需要通过泥浆泵输送系统统一将废弃泥浆汇入到泥浆池内，泥浆池应根据施工现场条件布置，旨在满足运距短、输送方便的要求。

通常泥浆由70%～80%的水与20%～30%固相颗粒组成。固相颗粒包括：钻屑、砂砾、粉粘粒、有机质与可溶性盐。钻屑和砂砾，易于沉淀。一般泥浆池底部废浆以钻屑和砂砾等大颗粒固相颗粒为主，上部废浆以粉粘粒和可溶性盐等小颗粒固相颗粒和悬浮有机质为主。

4.泥浆池加入聚合氧化铝铁（PFAC）破胶剂

通过现场多次试验，得出聚合氧化铝铁（PFAC）破胶剂的性能较好，其破胶效果优于氯化铁（FeCl3）、聚合氯化铝（PAC）和硫酸铝（Al2（SO4）3）等。

先向泥浆池中加水稀释废弃泥浆，采用挖掘机搅拌均匀，然后向泥浆池中加入聚合氧化铝铁（PFAC）破胶剂，投加量为18g/L，搅拌均匀，搅拌时间约 2～3h，废弃泥浆出现固-液分离现象，逐渐分离出上层清液。

5.泥浆池加入水泥和粉煤灰作为固化剂

当破胶剂在泥浆池调节后，再向泥浆池中加入质量比6%水泥+5%粉煤灰组成的高效固化剂，采用动力混合器（搅拌头）搅拌均匀后使泥浆中的颗粒迅速凝聚、沉淀。水泥是一种无机胶结剂，与废浆中的水分发生水化反应生成凝胶。同时，粉煤灰的吸附作用将废浆中粉粘粒等固相微小颗粒分别包容，同时将废浆中钻屑和砂砾等固相大颗粒牢固地凝结在一起，并逐渐硬化形成固化体，具有一定的抗压强度。

6.均匀搅拌及排出上层清液

当固化土体出现一定强度，流动性能消失之际，可以结束搅拌。上层泥浆液体经检验后若符合我国（1986）环监字第114号文或（1991）环科标字第 086 号文的相关标准，则直接排入市政管网或用于现场工地冲洗、浇水等，可节约一定的水资源；若不符合相关标准，则须输送至泥浆池进行再次处理。

7.固化施工及侯凝

加入固化剂后，泥浆从搅拌之前的液态成为搅拌后的固态土体，搅拌体颜色呈浅灰色，固化结束后，侯凝 5～8h 后，搅拌体颜色变成深灰色，搅拌体强度明显增大。

8.固化土体外运或现场回填、掩埋

最后，侯凝之后的固化土体可以直接用于现场土工回填、周边绿化施工，或者运至指定地点，经检测并验收合格的土体可覆土复耕等。

固化土体处理完毕后，将泥浆池现场统一整平、覆土，使其同周围地形保持基本一致，及时进行后续施工。

四、结语

本技术已在多个项目运用，经实践证明，其建筑施工废弃泥浆环保型分离技术，使泥浆就地消化，不出工地，不仅减少了泥浆液中大量金属离子、有机物等对施工现场环境造成的污染、危害，而且大大节省运输费用，有效提高土体资源的回收利用率，切实做到了节能减排和绿色施工，具有较高的推广使用价值，产生了良好的社会、环保效益。

参考文献：

[1] 王彩林. 废弃钻井泥浆随钻无害化处理[D]. 天津工业大学. 2017-02-23.

[2] 陈亮. 建筑桩基工程泥浆处理技术[D]. 重庆交通大学. 2016-10-08.

[3] 王琛贤. 地铁维护结构施工中废弃泥浆泥水分离技术研究[D]. 西安理工大学. 2016-06-30.

[4] 杨春英；白晨光；马庆松. 絮凝固液分离技术处理废弃泥浆试验研究[J]. 实验室科学. 2013-02-28.

[5] 高月臣. 利用固液分离技术处理利深1井废弃钻井泥浆[J]. 科技信息. 2011-01-05.

（作者单位：晟唐伟业建设集团有限公司）