舒德伟 程剑春
中交第三航务工程局有限公司宁波分公司 浙江宁波 315200
摘要：本文结合104国道温州鹿城段改建工程施工，为解决施工生产中泥浆处理问题，通过对比、调研引进程控隔膜压滤机。本文从处理效果以及经济效益等方面对程控隔膜压滤机进行阐述。本案例表明程控隔膜压滤机在泥浆处理中，处理效果明显，既可达到环境保护要求，又能提高项目经济效益。
关键词：程控隔膜压滤机；碎石加工场；项目效益分析；泥浆处理
1 工程概况
104国道温州鹿城段改建工程位于温州市鹿城区，主线包括互通1处（十里互通），桥梁7座，涵洞23座，隧道3座；L2连接线包括桥梁1座，隧道2座。主线路基开挖土石方91.34万m3、填方31.80万m3，隧道开挖方量50.55万m3，该项目设计混凝土量约为25.00万m3。土石方不仅可以用于路基填筑使用，而且可用于碎石加工，满足本项目混凝土生产使用。
2 碎石生产及泥浆产生
根据本项目石方数量，设置日加工量800吨碎石场一座，主要目的：
1）消化除路基填筑外的石方，节约石方外运费用。
2）温州市场砂石料价格飞涨，资源紧缺，生产出来的机制砂及石子可满足本项目混凝土施工。
项目建场，碎石生产未设置水洗装置，生产出来的石子及机制砂含泥量远超过原材料施工标准，而且在生产过程中粉尘污染较严重，不能满足生产需要。为解决石子及机制砂含泥量超标问题，选择对碎石生产增设水洗装置。根据一般碎石场加工的效率，100吨石头能生产碎石95吨，产生废弃渣5吨，每吨石子耗水量大约1吨，碎石加工量巨大，必然产生大量泥浆，本项目石方约为140万m3，能用于碎石生产方量约为50万m3，大约产生13万m3泥浆。
3泥浆处理方案选定
方案一：采用三级沉淀，待泥浆变为泥块后直接外运。此种处理方式泥浆处理效率较低，远远不能满足本项目碎石生产需要，主要有以下几种缺点，主要表现在：
① 泥浆处理效率低，运输成本较高，生产高峰时，泥浆外运作业进度难以匹配生产进度，泥浆只能存放在沉淀池中，占用了大量的土地，且泥浆池满后不能继续吸纳新排出的泥浆，造成工地停产，严重影响生产进度也提高了生产成本。
② 现场泥浆池数量远不能容纳新排出来的泥浆，泥浆容易从泥浆池中渗漏，可能造成淹没农田、市政管道堵塞及河道堵塞等。
③ 在泥浆运输过程中，因运输车辆的管理和协调问题，使得泥浆漏洒在道路上而影响市容，造成交通运输安全隐患。
④ 环保部门将对泥浆污染问题进行处罚，甚至停工停产。
方案二：用泥浆泵将泥浆打入专用运输车辆内，再对其进行外运。此种泥浆处理方式虽解决了生产问题，但运输成本较高，生产高峰时，泥浆外运作业进度难以匹配生产进度。
方案三：通过对类似项目效益对比及厂家设备调研考察，采用程控隔膜压滤机。采用此设备泥浆处理后直接就可以运走，不需要风干，节约时间，还少占用沉淀池，节约土地面积、污水过滤为清水后可回收再利用。
综合上述原因，方案一、方案二泥浆处理效率低、成本高，对本工程并不适用。针对本工程实际情况，经过方案比选，最终决定方案三，采购一套程控隔膜压滤机对本工程泥浆进行处理。
4 程控隔膜压滤机的施工工艺
隔膜压滤机由各滤板通过外部施压压紧构成封闭的滤室，在输料泵的作用下再通过过滤介质（滤布、滤纸等滤材）实现固液分离。每个滤板的下方出液孔上装有水咀，若干块滤板的出液孔连成一个出液通道，经回水槽循环回流到清水池中可再利用。
图一、泥浆处理效果及自来水回收效果图
通过对本项目泥浆处理量分析，采购一套型号为XZMA250/1250-U的程控隔膜压滤机，此设备压滤面积高达250m2，泥浆日处理能力160 m3（按照8小时计算），能满足本项目需要。
5 项目效益分析
5.1 XZMA250/1250-U型程控隔膜压滤机处理泥浆能耗及设备投入计算
在本项目泥浆进行处理过程中的主要成本体现在以下三个方面：
（1）程控隔膜压滤机正常运行过程中的电费；（2）设备投入成本；（3）使用过程中的设备折旧及日常维保费用。具体计算内容如下：
5.1.1 程控隔膜压滤机正常运行电费：
①压滤机额定总功率：4kw（液压系统）+0.35kw（止推板）+55kw（泥浆泵）=59.35kw；
②压滤机处理能力为：20m3/h；
③项目压滤泥浆总量：13万m3；
④总用电量：13万m3÷20m3/h×59.35kw=38.58万kwh；
⑤当地工业用电单价：0.74元/kwh；
⑥总电费：38.58万kwh×0.74元/kwh =28.55万元。
5.1.2设备投入成本
①隔膜压滤机设备投入：17万元；
②泥浆收集筒仓设备投入：7万元；
③泥浆泵的设备投入：4.5万元；
④一次性设备安装费用：6.5万元；
⑤设备投入总成本：17万元+7万元+4.5万元+6.5万元=35万元。
5.1.3、设备折旧及日常维保费用
①设备日常维修保养费用约：1.5万元/年。
②设备折旧年限：5年；
③每年折旧费用：35万元÷5年=7万元/年；
④项目施工期碎石可生产时间约为2.5年；
⑤项目施工期设备折旧及日常维保总费用：（1.5万元/年+7万元/年）×2.5年=21.25万元。
综合以上对隔膜压滤机的成本分析，在本项目碎石加工施工期内，压滤机实际投入成本=电费+项目施工期设备折旧及日常维保费用=28.55+21.25=49.80万元。
5.2 水费及泥浆外运费用分析
（1）未使用压滤机与使用压滤机碎石生产需要水费对比
碎石场所在地地下水资源匮乏，清洗石子的水基本全靠自来水，每吨水费高达4.55元，在未使用程控隔膜压滤机之前，每吨石子耗用自来水量大约1吨，在使用该设备以后，废水经过滤后可循环回收再用作洗石，每吨石子耗用自来水量大约为0.5吨，自来水费用大约节省一半，而且符合当地自来水公司对我公司自来水使用量管控。
在未使用程控隔膜压滤机水费计算：石方×每吨耗水量×水费=100万吨×1吨×4.55元/吨=455.00万元
使用程控隔膜压滤机水费计算：石方×每吨耗水量×水费=100.00万吨×0.50吨×4.55元/吨=227.50万
实际水费节约=使用设备前水费-使用设备后水费=455.00万元-227.50万元=227.50万元
（2）未使用压滤机与使用压滤机碎石泥浆外运费对比
从泥浆外运考虑，一般4车泥浆经过处理以后，1车即可拉走，运费大约节省了四分之三，车辆运输能力18m³/车，每车运费0.10万元。
在未使用程控隔膜压滤机泥浆外运费用计算：
泥浆外运费用=泥浆总量÷每车运量×每车运费=13.00万m³÷18.00 m³/车×1000元/车=722.22万元
使用程控隔膜压滤机水费计算：
泥浆外运费用=处理后泥浆总量÷每车运量×每车运费=3.25万m³÷18.0 m³/车×1000元/车=180.56万元
实际泥浆外运费用节约=使用设备前泥浆外运费-使用设备后泥浆外运费=722.22万元-180.56万元=541.66万元
5.3 实际节约成本
实际节约成本=实际水费节约+实际泥浆外运费用节约-压滤机实际投入成本=277.5万元+541.66万元-49.8万元=769.36万元。
本项目使用程控隔膜压滤机处理泥浆，经济效益明显，得到了业主、公司及当地环保部门的一致认可。
6 结束语
随着国家对环境保护的要求越来越高，泥浆处理已成为工程建设重点探讨的一项内容。本项目通过隔膜压滤机完成对泥浆的处理的工程实例，如能在各施工行业推广，不仅泥浆污染问题可得到有效解决，而且能获得较好的经济效益。由此可见，隔膜压滤机在建筑施工行业泥浆处理方面具有良好的推广前景和应用价值。
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论文作者:舒德伟,程剑春
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/23
标签：泥浆论文; 万元论文; 隔膜论文; 压滤机论文; 外运论文; 碎石论文; 水费论文; 《建筑模拟》2019年第5期论文;