孫清梅

（浙江廣廈建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 東陽 322100）

關(guān)健詞：工程廢棄泥漿；固液分離法；和固化處理法

1 廢棄泥漿的處理意義

工程泥漿［1］是泥漿中的一種，是主要由黏土、膨潤土和水這幾種成份組成，在工程施工過程中形成半流動(dòng)的泥皮，可有效防止槽孔壁坍塌。如果廢棄泥漿得不到有效處理，就會(huì)引起施工后的麻煩，在國內(nèi)有些企業(yè)在施工過程中直接就地排放，造成對(duì)周邊自然植被破壞、土地大量污染，當(dāng)采用排放到水里，都會(huì)對(duì)周圍水質(zhì)破壞，危機(jī)居民飲用水的安全。另外，如果將廢棄泥漿采用就地排放或簡單掩埋的方式，因?yàn)殚L時(shí)間得不到治理，可能數(shù)年不會(huì)干涸，對(duì)環(huán)境和生命健康造成威脅。由此可見，廢棄泥漿的處理技術(shù)是勢在必行的。

目前在工程中主要針對(duì)泥漿的研究多數(shù)都是圍繞制造分離的設(shè)備和添加各種絮凝劑方面，對(duì)于固化處理泥漿的技術(shù)目前還不是很成熟?，F(xiàn)在急需尋找一種合理的、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的處理方式，這樣不僅能解決泥漿污染等環(huán)境問題，還能極大的節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)資源的回收利用。根據(jù)目前國內(nèi)外廢棄泥漿的處理技術(shù)來看，對(duì)廢棄工程泥漿的處理方法，固化法和化學(xué)絮凝法帶來的效益以及對(duì)環(huán)境的破壞程度較輕。

2 廢棄泥漿的處理

2.1 國外的研究現(xiàn)狀

通過文獻(xiàn)可知國外很多國家從上個(gè)世紀(jì)70年代起，對(duì)工程廢棄泥漿就提出無害化處理項(xiàng)目，之后世界各國紛紛都對(duì)工程廢棄泥漿的處理技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)研究。21世紀(jì)時(shí)，國外通過大量工程實(shí)踐的探索，形成了一套適合工程廢棄泥漿解決措施。例如通過對(duì)油井所處不同地區(qū)的土質(zhì)特點(diǎn)的分析，選擇最佳配化學(xué)處理試劑，有利于經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境保護(hù)等問題解決。

在國外，科研人員采用了外加劑對(duì)含鉻工程廢棄泥漿進(jìn)行固化實(shí)驗(yàn)，大量研究數(shù)據(jù)證明當(dāng)外加劑中加入少量的Al3+時(shí)，工程廢棄泥漿的固化后的效果明顯提高，固化產(chǎn)物的抗壓強(qiáng)度提高，并且Pb，Zn，Cd，Cr等重金屬離子的浸出濃度均不高于標(biāo)準(zhǔn)的限度。對(duì)于泥漿的固化處理，Nalbantolu Z［2］膨潤土泥漿的固化中，通過以粉煤灰作為固化劑，取得了較好的成效，也為以后的研究提供了重要參考依據(jù)。RuifengChen等把赤泥作為黃土路基開發(fā)的新型 材料，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。M.Katsioti等用水泥和膨潤土對(duì)含重金屬的工程廢棄泥漿進(jìn)行固化處理，研究表明當(dāng)工程廢棄泥漿∶水泥∶膨潤土=1∶0.6∶0.4時(shí)，28d的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度將會(huì)可以提高到350kPa，可以應(yīng)用于軟地基處理填埋覆蓋土或者建筑材料。DeeparkRavikumar等在礦渣復(fù)合膠凝材料中摻入適量了的NaOH和Na2SiO3，探究了膠凝材料中NaOH和Na2SiO3對(duì)力學(xué)性能的影響。研究表明加入較高NaOH的復(fù)合膠凝材料的早期和后期強(qiáng)度都較高。

ZhiqiangZhang等［3］通過研究發(fā)現(xiàn)用微生物絮凝劑處理污泥時(shí)，具有較好的脫水效果，可以有效增強(qiáng)污泥的脫水速率。JianpingWang等利用淀粉基絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑合成新型的有機(jī)絮凝劑，并應(yīng)用于廢水以及廢水處理廠的污泥處理，表現(xiàn)出較好絮凝脫水效果。JinYi-zhong等［4］通過研究有機(jī)高分子絮凝劑在煉油污泥離心脫水中的應(yīng)用，獲得結(jié)論表明，在處理含有有機(jī)化合物的污泥時(shí)，有機(jī)高分子絮凝劑比無機(jī)絮凝劑的絮凝效果更好。Karmakar和Singh等研究采用以高分子有機(jī)物直鏈淀粉為骨架，將丙烯酰胺接枝于其上，改進(jìn)聚丙烯酰胺的穩(wěn)定性以及絮凝效果，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在高剪切力下，此類物質(zhì)明顯優(yōu)于聚丙烯酰胺。ZiyunCai和HuihuaYan等用高錳酸鉀作為引發(fā)劑，將丙烯酰胺接枝在以淀粉為主的骨架上，該工藝合成的共聚物具有良好的絮凝效果。Sloan等在研究中采用不同的脫水方式同一裝置，通過對(duì)比得出：采用壓濾機(jī)的機(jī)械進(jìn)行脫水，所產(chǎn)生的地污泥含水率、能源耗費(fèi)率比較低。

2.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀

目前對(duì)于廢棄泥漿的處理方法主要分為固液分離法、和固化處理法。實(shí)際施工時(shí)，固液分離處理方法大致分為兩種即：化學(xué)強(qiáng)化固液分離法，和物理的機(jī)械固液分離。

1）化學(xué)強(qiáng)化固液分離法，化學(xué)強(qiáng)化固液分離是通過添加絮凝劑的方式使廢棄泥漿快速脫水。關(guān)于絮凝劑，董婭瑋［5］對(duì)廢棄鉆井廢棄泥漿使用不同的無機(jī)絮凝劑，經(jīng)過試驗(yàn)得到固液分離效果依次為三氯化鐵＞硫酸鐵＞硫酸鋁＞聚合氯化鋁。高宇在對(duì)工程廢棄泥漿的脫水效率進(jìn)行研究時(shí)，都得到了陰離子型聚丙烯酰胺的絮凝效果優(yōu)于其他離子型和無機(jī)絮凝劑的結(jié)果。張延安試驗(yàn)證明殼聚糖對(duì)燒結(jié)法赤泥有一定的絮凝能力，為我們選擇廢棄泥漿的有效絮凝劑提供了更多的可能性。采用離子型聚丙烯酰胺作為常用的絮凝劑，鄧明麗［6］對(duì)不同含水率下的渣土廢泥漿采用陰離子型聚丙烯酰胺、陽離子型聚丙烯酰胺以及兩者復(fù)摻，通過研究確定單摻時(shí)和復(fù)摻時(shí)的最佳摻量。師雯潔［7］等對(duì)黏土泥漿的研究中發(fā)現(xiàn)采用陰離子聚丙烯酰胺和煤灰粉作為絮凝劑有良好的絮凝效果。耿朋飛通過研究發(fā)現(xiàn)采用由Ca（OH）2、陰離子型聚丙烯酰胺和粉煤灰鉆孔組成的絮凝劑對(duì)廢漿脫水性能得到極大改善。無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑之間存在復(fù)合使用研究，王海良研究了有機(jī)-無機(jī)復(fù)摻絮凝劑對(duì)渣土廢泥漿脫水效果影響，研究發(fā)現(xiàn)投加聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁對(duì)廢漿絮凝有不錯(cuò)的效果。朱峰等［8］主要探討了復(fù)合絮凝劑對(duì)廢泥漿脫水性能的影響，并通過運(yùn)用先絮凝后壓濾的方法對(duì)比試驗(yàn)，解決了渣土廢泥漿脫水問題。嚴(yán)麗君對(duì)高嶺土微顆粒的研究中，從總的絮凝率來看，有機(jī)高分子的絮凝效果更好。

2）廢棄泥漿的固化處理，廢棄泥漿的固化處理有廢棄泥漿土地資源化、焚燒干燥等方式。這樣的物理加固方式依舊存在操作復(fù)雜、產(chǎn)生環(huán)境污染等問題。所以當(dāng)前固化一般采用添加固化劑的方式，固化劑一般有兩種，即有機(jī)和無機(jī)，其中有機(jī)的固化劑主要包括環(huán)氧乙烷、聚酯、瀝青、聚乙烯、等等，無機(jī)固化劑諸如有粉煤灰、水泥、石灰、硅粉等。

關(guān)于多種固化劑之間的復(fù)合使用，丁鵬飛［9］能過試驗(yàn)把固化劑、生石灰和泥漿現(xiàn)場拌和，用作路基填筑材料。可以效果明顯的解決鉆孔灌注樁泥漿所帶來對(duì)環(huán)境和場地占用的問題，極大的節(jié)約成本，保護(hù)環(huán)境并帶來一定的社會(huì)效益，這對(duì)建筑工程中，樁基鉆孔產(chǎn)生的泥漿處理有重要的借鑒意義。

針對(duì)不同地區(qū)不同土質(zhì)進(jìn)行研究，陳源等根據(jù)海南地區(qū)紅黏土的物理性質(zhì)，通過試驗(yàn)結(jié)果得出：采用不同固化劑，水泥、硅酸鈉、硫酸鋁按2%、5%、0.1%配比對(duì)海南紅黏土廢泥漿進(jìn)行固化處理效果最佳?？梢詷O大的減少固化劑水泥的使用量，從而保護(hù)環(huán)境。杜江、羅偉考慮了地域因素，由黃土、粉煤灰、石灰、水泥組成的固化劑通過室內(nèi)試驗(yàn)找到一個(gè)最佳的配合比，對(duì)水泥漿進(jìn)行固化達(dá)到最佳效果。朱偉為探究工程廢棄泥漿和渣土的化學(xué)固化與性能表征，摻以一定量石膏、水泥以及外加劑，制備出了一種新型的綠色膠凝材料“土壤固化劑”，通過室內(nèi)試驗(yàn)中對(duì)比，發(fā)現(xiàn)水泥的復(fù)合凝膠材料對(duì)強(qiáng)度有明顯提高。

楊愛武和杜衍慶研究了新型GU型粉末固化劑，采用無側(cè)限抗壓試驗(yàn)對(duì)吹填軟土和吹填泥漿進(jìn)行了固化。雷鳴洲［10］采用水泥和硅粉為復(fù)合固化劑，制得的土樣有較強(qiáng)的力學(xué)性能，滿足施工要求。

李程對(duì)高分子材料SH固化黃主的工程性能進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)SH加固黃主時(shí)，隨著時(shí)間發(fā)展強(qiáng)度越來越高，固化后的耐水性較好。許龍研究了水泥、粉煤灰固化含Pb及Zn重金屬特性，研究顯示，低濃度重金屬含量下，水泥固化含Pb上體有較高的強(qiáng)度，粉煤灰固化含Zn主體的效果較好

3 結(jié)語

由于工程施工中施工情況不同，產(chǎn)生的泥漿種類繁多，泥漿的主要成分和主要性質(zhì)存在很大的差異，針對(duì)不同的泥漿采用不同的處理方法。目前常采用的處理方法是先利用絮凝劑加速固體沉淀量，然后再利用固化劑固化，使廢棄泥漿具有一定的特性。通過上述文獻(xiàn)可以看出對(duì)于廢棄泥漿的處理起到了一定的效果，固化法和化學(xué)絮凝法帶來的效益以及對(duì)環(huán)境的破壞程度較輕。但對(duì)于不同土質(zhì)條件下的廢棄泥漿的處理甚少，從工程經(jīng)濟(jì)效益考慮，選擇絮凝劑對(duì)泥漿絮凝脫水的影響，確定最佳絮凝劑，能迅速有效地使泥漿泥水分離以便后續(xù)處理，顯得至關(guān)重要。