摘要：工程现场的泥浆清理工作一直是一个难以处理的问题，如今我们选择采用了机械旋流分离机理和化学絮凝机理以及化学固化机理来解决这个问题，并且我们还会把泥浆分离室和螺旋搅拌器统一安放在一个空间中，然后我们就在这个相对来说并不大的迷你空间中来完成将泥浆从液态到固态的改变，这样我们就得到了简单方便又环保的有效解决办法。
关键词：泥浆处理；液态转固态；环保有效
一、概述
泥浆对于很多工程来讲是不能够被放弃的一种良好材料，像是在有关于钻孔灌注桩、地下连续墙、盾构掘进施工作业这种工程中都会被大量的应用上，泥浆都起到了悬浮土渣、避免孔壁坍塌等等的作用。但是，如今现代化发展越来越好，基础工程、桥梁工程还有市政工程也在不停的增多，对泥浆的利用也越来越多，随之而来的是大量的泥浆废弃料，因为储存泥浆需要占据大量的施工地，又因为泥浆的性质原因，它占据大量施工地的同时还会让施工现场的环境变得更加不好，如何处理泥浆对工程施工人员来讲一直是一个难以解决的问题。还有就是，如今怎样处理泥浆的问题已经被建筑工程单位和负责环保的单位高度重视起来，就现在情况来讲，寻找到一种可以高效率高质量还环保的解决泥浆问题的方式是一件不可拖延的事情。
1.1来源
社会经济的发展离不开大规模的桥梁、道路及各种建筑物的建设，各项工程结构物的质量安全离不开高质量的基础工程。如果想要保证桥梁及各种建筑物基础施工的效率更高就必须要使用泥浆来进行工作，泥浆可以在执行工作之时将岩屑提升的同时把钻头冷却，在这同时它还能够起到润滑钻具、提高钻速、防止塌孔等作用，所以我们如果要进行基础工程施工就必须要用到泥浆。而为了使钻孔更加快速安全方便，现代采用的钻孔液类型还有化学药品的类型以，数量也更加丰富，这样一来就会产生大量的没用废弃物。钻孔得到的泥浆还有在进行钻孔过程中带上来的废弃岩屑，都成为现代工程施工中最主要的废弃垃圾。
1.2特点
如今的废弃钻孔泥浆大多数都是粘土-水分散体系-水基泥浆类的东西，但是里面有一部分也是油基或聚合物泥浆。废弃的钻孔泥浆中有很多东西，这些东西大多数都是属于碱性的物质，它们的pH值大约是在8.5~12，其中甚至有的可能会达到13以上，他们看起来一般都是粘稠流体或半流体的样子，而且他们中的大多数都有比较小、级配差别较小、容易粘住、不容易变干这些特点，他们都在一种有典型流变学特征的胶体的范畴之内。想要他们固化可能需要非常非常久的时间，并且就算它们成为干结物后一旦碰到水后易非常容易再度成为废料泥浆，这就会对废料排放点还有它们旁边的土地造成难以消除的不好影响。
1.3危害
因为废弃钻孔液包含的成分过多所以比较复杂，这就导致废弃钻孔泥浆对环境有着多种不同的危害：（1）污染造成的损伤面积过大，影响到的区域广泛。这是因为废料的流动性非常的大的原因造成的。（2）废弃物里面含有的物质会让土壤板结无法生长作物，即使生长出了作物也会影响到他们对于营养的吸收，它的转移还会将地下水造成严重的污染。（3）废弃钻孔溶液中含有的很多的重金属离子都会对动植物产生严重的危害例如Cr6+、Hg2+、Pb2+他们都很难能够被动植物降解，这些就会被存留在土壤内，这导致土壤中的微生物死亡，如果他们被动物吃掉了，然后随着食物链进行流动，就会在大环境里还有动植物的身体内存留积攒，进而影响到人类的身体健康甚至还会危害生命。（4）油类物质进入到水中后，就会变成浮油，这就会严重影响到空气与水体界面上氧气的交换，危害到水中生物的生存。
二、对泥浆的处理规则
（1）我们应当尽可能的让泥浆可以进行循环利用，这样可以有效地减少钻屑和废泥浆的数量；
（2）我们应该积极综合工程地的环境、地形、水文、土壤条件等信息，合理的挑选出存放储存废弃泥浆的储存池、沉淀池的地方，在有必要的时候还需要应用防渗漏、防流失的措施，
（3）确定出最合适的废弃泥浆储存池、沉淀池的容积大小，以保证全部的废弃泥浆都可以被安全收集存储，以免它被直接的排放到环境当中去污染环境；
（4）对废弃泥浆的处理需要结合工程的施工地点的环境敏感性还有工程的特殊的要求、以及相关的水文、气象、土壤条件还有废弃泥浆产量的因素才能够确定正确的处理方法。
三、处理泥浆的机理
（1）采用了机械旋流分离机理。我们会利用离心沉降和密度差的原理，来使泥浆面对强大的压力，这样泥浆就会被从除砂器进口以切向挤入进设备的里面，接着它会开始发生强烈的旋转运动，然后因为砂与泥浆的密度不一样，所以在离心力、向心浮力、流体拽力的合力作用之下，对比来说密度较低的泥浆就会上升，从溢流口中排出来，而密度较大的砂则会沉积到机器的底部，这样就可以成功的将泥砂分离。
（2）利用化学的絮凝机理。基本上絮凝剂在进行溶解之后都会表现出链状和网状的结构，同时链间机械的缠结还有氢键都会在一起形成特别的网状的节点，如果不小心将絮凝剂的浓度弄得比较高的时候，就会因为溶液里面所包含的那么多的链—链接触连接点，它就会导致溶液显示出凝胶状。并且这些链状的和网状的结构上面包含有很多的化学基团来让它们将泥浆中的胶体颗粒给成功的吸附出来，接着再将胶粒连接在一起使得他们成为絮团。在同一时刻，当絮团在下沉的时候还会继续吸取上其他漂浮在四周的的土颗粒与他一起往下沉，这样就可以成功的达到絮凝的目的了。
（3）利用化学固化机理。我们会对泥浆里面放进我们挑选出来的特定的药剂来让泥浆发生水解和水化反应，好让他们产生一些不太一样的凝胶物质，它们凝聚在一起之后就会产生一种空间结构，这些新形成的凝胶物质还可以起到骨架的作用，进而达到为加固土体做出贡献。再往里面加入部分的药剂之后还会消耗掉土壤当中的水分，同时还会让其自身的体积膨胀，将它周围的土体进行挤压压缩，进而将土体挤得更加牢固。
现如今，工程基础施工对于废弃的泥浆一般会用上述的方法中的两种方法来解决废弃泥浆，这样可以尽可能的解决掉废弃泥浆所带来的污染问题。泥浆处理分离设备会将前面的原理进行糅合，将他们综合合理利用起来，然后通过机械旋流机的原理来让泥浆可以被循环利用起来，下一步是再通过使用化学絮凝来把泥浆中的将泥水进行分离，最后我们还会应用到化学固化机理来把尾渣给成功固化。图1就是本机制的泥浆固化处理的流程，这里面将泥浆分离室还有螺旋搅拌器放在了同一个工作平台。
图1.泥浆处理工艺流程图
四、如何对泥浆进行循环利用
要想将泥浆进行循环利用主要就是做成合理的泥浆分离设备，泥浆可以高速的被泵入泥浆分离室里面，占据比例比较小的泥浆会通过溢流口再度流进泥浆池里面，而占据比例大的泥浆则会被储存在泥浆分离室的下面一部分。
五、对泥浆絮凝进行处理
1如何选择絮凝剂以及使用它的量
絮凝剂在将泥浆泥水进行快速分离这一方面所起到的的作用绝对不能够低估，多次研究后的结果告诉我们，使用阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）当絮凝剂可以使处理泥浆来使泥浆达到泥水分离效果达到最好。我们利用了泥浆的特点，最后决定使用沉降柱来展开试验，最终发现最为合适的的聚丙烯酰胺（APAM，分子量1200×104）用量大概就是二百到五百毫克每升。
2对泥浆、絮凝剂进行混合
我们希望可以让泥浆与絮凝剂被充分的混合到一起，所以就设计出来了一个螺旋搅拌装置，并且我们还在这个装置上的和分离室的连接的部位上面特意又安装上去了一个供絮凝剂进入机器的入口，并且还在入口处安装上了一个控制阀，控制阀会自动根据絮凝剂的不同浓度和还有泥浆的不同流速自动做出改动，当泥浆进入螺旋搅拌器搅拌后，就会顺势流进沉淀池。
六、对泥浆的尾渣进行固化处理
当我们把泥浆和絮凝剂分离开之后，由于已经放进去过了絮凝剂，所以它的固液分离速度就会发生明显的提升，在1~2h的分离工程结束以后机器会自己将上层清液抽取出去，因为上层清液中包含有絮凝剂，所以这些清液就可以进行回收再利用就不会被浪费掉。我们再把纯碱放到尾浆里面去，给它搅拌好后再放进去一点生石灰，大概向里面添加5~10g/L即可，尾浆就会便形成粘粘的固体了，呈现出一种流塑状态。这时再把混合物从沉淀池中取出来，通过晾晒、烘烤或者机械挤压等方法，让它再一次的脱水，从而让它可以和施工现场的其他土体一起被运输离开。
七、这项技术的主要技术特点
（1）这一项技术的处理效率非常之高，如果我们选择为工地配上容量大约是90L的泥浆的分离装置，那找个机器对泥浆处理的效率大概就是4m3/h；再向里面添加了药剂之后就会将固液分离时间缩短到最低并且也会把含水率降到最低，如图2所示。
图2.在经过不同的药剂处理以后的土体含水率
（药剂A：APAM，药剂B：纯碱+生石灰）
（2）在进行处理的过程当中，使用的药剂用量非常的小，所以药剂的成本就比较低，经计算后得出处理泥浆加渣土外运成本大约20元/m3左右，这比相比泥浆外运要便宜很多。
（3）处理设备是同一个机器，那么它会占用的工地地方就相对来说非常的小，这样可以不占据太多的工程地面积，而且设备操作非常的容易上手也很快，很适合进行规模化生产。
八、结论
我们可以将多种不同的处理机制综合在一起来使用，来完成对泥浆的固化处理，具体需要的处理方式是：（1）将聚丙烯酰胺（APAM）和生石灰进行混合用在处理泥浆的工艺上面，来将泥浆进行固化，因为化学反应强烈所以使用的药剂不会很多。（2）将泥浆分离的设备、还有絮凝剂与泥浆混合的设备混合在一起制作一个综合性的机器，这样可以减少对施工地的面积占比。（3）设备使用起来方便快捷易上手，规模化生产问题不大。（4）使用的药剂用量非常的少，通过比较简单的处理，来达到相对较高的处理效率，更为优良的处理效果，这样可以将工程成本减到最少。
九、对策建议
1在管理方面
（1）应当更加严格的遵守环境管理条例。追究造成污染人的责任，让责任人将自己造成的污染处理好，将企业对环境污染的承担责任加大，尽量慢慢让全社会对环境污染负责，对造成污染的企业惩罚加重一些。
（2）对企业内部进行严格的管理要求。每一个企业都必须有应对出现突发问题的能力做好对污染处理的保障，并且要求对自己的制度严格的执行。将基础施工过程完整的记录下来，在钻孔地设立警示标示，并将泥浆固化的资料做好保存，将环境污染的惩罚提高。
（3）对对乱丢弃危险物的企业也加大惩罚力度。对违法废物处理法律的企业进行严厉的处罚。企业产生废物必须做好处理并做好记录并将记录上交保存。
（4）在全社会规章、制度及配套的工程招投标等方面重视起来，将泥浆处理工作作为一个独立的项目单独列项、单独列支费用，来鼓励相关企业单位更积极的开展相应的你、工作
2技术方面
（1）钻井废液带来的毒物污染源自于使用的化学药剂。所以，我们应当尽快研发无毒无害的药剂来解决这一问题。
（2）必须降低废液处理剂中的有机离子，盐，和重金属离子的含量。
（3）要鼓励企业对于废弃泥浆处理工程的研究，尽量让未来可以做到废气废液零排放。
（4）对废弃泥浆采用微生物处理方式进行推广，这是目前最有前景又不会造成什么影响的方式。
结束语
废弃泥浆待在工地的附近对于工地附近的环境产生了严重的影响。而如今社会发展越来越快，社会对于工程建设的规模也在不断加大，所以我们必须尽快解决泥浆处理问题，这样才会让我们生活的环境更加美好。
参考文献：
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[5]毛跃飞，邓建国.钻井废弃泥浆无害化处理原理及工艺要求[J].开发应用，2017.
论文作者:吴伟红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
标签：泥浆论文; 就会论文; 钻孔论文; 药剂论文; 工程论文; 絮凝剂论文; 机理论文; 《基层建设》2019年第16期论文;