本发明涉及泥浆脱水固化技术领域，具体涉及一种废弃泥浆脱水固化处理方法。
背景技术：
工程泥浆在施工完成后或不能满足使用要求后就需要废弃处理。目前，工程废弃泥浆现有的处理方式是槽罐车外运、现场沉淀干燥以及传统真空预压处理。泥浆外运方式，由于工程泥浆产量大，含水率高，实际运出的75％左右是水，处理成本高、效率低。在泥浆外运的过程中，经常存在洒漏的情况，容易造成环境污染，目前多数城市的主干道，均禁止槽罐车、渣土车通行，这给外运带来了极大不便。若采用现场沉淀干燥的方法，则需要大面积修建泥浆池，而且自然沉降耗时长，影响工期进度，大大降低了工程的经济效益。传统真空预压的处理方法是在自然沉降基础上进行优化，通过真空预压的方法，大大提升沉降速率，加速泥浆脱水，但目前在运用真空预压的过程中仍存在几个主要问题：
1、水平排水层通常需要砂垫层，取消砂垫层容易淤堵并且膜下真空扩散不均匀。
2、此外塑料排水板与水平排水管缠绕连接或者直接在水平排水管开口并将塑料排水板插入，容易造成淤堵。
3、泥浆中结合水层厚，渗透系数小，常规真空排水困难。
4、泥浆真空脱水后土体性质软弱无法直接作为填料使用。
5、常规真空预压脱水对泥浆池表层的处理效果好，但深层处理效果差。
综上所述，在使用真空预压的方法进行泥浆脱水时，减少接口淤堵，使真空扩散更加均匀，增加深层排水效果，脱水的同时进行固化形成高强度土体是现在亟待解决的问题，解决这一问题将大大提高废弃泥浆的处理速度，带来巨大的经济效益和社会效益。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种废弃泥浆脱水固化处理方法。采用该方法可以快速提高废弃泥浆的处理速度以及增强废弃泥浆的固化效果。
为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案实现：
本发明提供一种废弃泥浆脱水固化处理方法，在工厂或现场提前预制好排水网垫与管板接头，所述排水网垫上间隔开设有若干放置水平排水管的排水管槽，每个排水管槽的沿线上间隔开设有若干放置管板接头的接头槽，并在每个接头槽内开设若干贯穿底部的切口；所述处理方法包括如下步骤：
s1、修建泥浆池，在泥浆池底铺设一层无纺土工布，在无纺土工布上方间隔铺设水平塑料排水板，水平塑料排水板两端延伸出泥浆池外边缘一定长度，水平塑料排水板上方再铺设一层无纺土工布；
s2、向泥浆池内充填废弃泥浆，并先后向泥浆池内均匀倒入絮凝剂和固化剂，之后开动泥浆搅拌器搅拌泥浆使其充分混合，然后静置沉淀；
s3、排除沉淀后的上层清水，在沉淀后的泥浆表面间隔铺设水平塑料排水板，水平塑料排水板两端延伸出泥浆池外边缘一定长度；
s4、重复步骤s2和s3，直至沉淀后的泥浆充满泥浆池；
s5、在泥浆池周围插入多根固定钢筋，在废弃泥浆表面铺设一层编织布，并将编织布固定在固定钢筋上，之后在编织布上方铺设一层无纺土工布；
s6、将预制好的排水网垫铺设在无纺土工布上方，然后将竖向塑料排水板从切口位置插入至泥浆池底部；
s7、先将接头槽内的竖向塑料排水板与管板接头相接，之后将管板接头与水平排水管相接；
s8、将各水平排水管连接到一根水平排水主管上，水平排水主管连接真空泵；
s9、将水平塑料排水板所预留超出泥浆池边缘的部分反包在排水网垫上方并缠绕在水平排水管上；
s10、在排水网垫上方铺设一层无纺土工布，之后再铺设一层真空膜，将真空膜四周压入在泥浆中进行密封；
s11、启动真空泵抽真空。
作为本发明的一种优选技术方案，所述排水网垫的制备步骤为：以吹丝热可塑性合成树脂为主要原料，在热熔状态下，通过喷咀挤压出细的塑料丝条，再通过成型装置将挤出的塑料丝在结点上熔接，形成三维立体网状结构的排水网垫。
作为本发明的一种优选技术方案，所述管板接头至少由一根接头管、四根水平接口和一根竖向接口组成；将接头槽内的竖向塑料排水板插入管板接头的竖向接口，相邻的四根竖向塑料排水板插入水平接口，将水平排水管放置在排水管槽内并将管板接头的接头管插入水平排水管。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s11中采用间歇抽气方式，前三天真空泵每运行2小时停泵2小时，第四天到第六天真空泵每运行4小时停泵2小时，第六天至第八天真空泵每运行10小时停泵2小时，第九天开始全天持续运行，直至废弃泥浆表面沉降速率小于每天1cm。
作为本发明的一种优选技术方案，将竖向塑料排水板根据泥浆池深度裁好，并将板底接上板底封口，工人站在泡沫板上采用长钢筋将塑料排水板从切口位置插入之泥浆池底部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺(apam)和/或聚合氯化铝铁(pafc)掺水搅拌制备成的混合溶液。
作为本发明的一种优选技术方案，所述固化剂为生石灰和sca型土壤固化剂的混合物。
作为本发明的一种优选技术方案，所述上层水平塑料排水板的位置与泥浆池底层水平塑料排水板的位置对应。
作为本发明的一种优选技术方案，所述各水平塑料排水板之间的间隔距离为0.8～1.2m。
作为本发明的一种优选技术方案，所述板底封口为一塑料套。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
1、本发明采用多层次真空处理方法，泥浆池内铺设多层水平塑料排水板和多排竖向塑料排水板，弥补了下层泥浆处理效果不足的问题并提高固结速度，通过分批次充填泥浆、沉淀才能实现本发明的多层水平排水。多层水平排水系统在泥浆内部形成多层次真空，缩短排水路径，排水效果更佳。
2、泥浆顶层的水平排水系统本发明采用三维立体排水网垫，网垫内嵌入有排水管和板管接头，形成复合水平排水层，而且一个板管接头可以实现联通5根竖向塑料排水板，可以快速实现真空的直连和顶层真空的均匀分布。
3、将阴离子聚丙烯酰胺(apam)或聚合氯化铝铁(pafc)或二者的混合物掺水搅拌制备成混合溶液，将混合溶液均匀倒入泥浆池，该药剂与泥浆反应实现絮凝沉淀以及颗粒的团聚，泥浆可以快速沉淀的同时由小颗粒形成大颗粒团聚物，渗透系数显著增加，可提高真空脱水效果和固结速度。
4、将生石灰和sca型土壤固化剂倒入泥浆中搅拌，二者作为固化剂与泥浆中的土颗粒反应减少结合水层并生成不溶于水的坚硬物质填充在土骨架中促使土体固化，在真空脱水的同时实现土壤的固化，在真空脱水和固化完成后废弃泥浆可以形成具有一定强度的土体，可以用作填料使用。常规技术中废弃泥浆脱水后无法直接用作填料，如果要用作填料需要进一步添加固化剂，但脱水后再添加固化剂难度很大，无法掺加均匀，本发明在真空脱水的同时实现土壤固化，不需要进一步处理。生石灰和sca型土壤固化剂颗粒粒径大于塑料排水板滤膜孔径，不会在真空排水时流失，且sca型土壤固化剂本身是流体，其时效性可以满足真空处理时间要求，不影响渗透性。同时生石灰加入也可以提高泥浆的渗透性。
附图说明
图1是本发明的典型剖面结构示意图；
图2是本发明的排水网垫俯视结构示意图；
图3是本发明的管板接头结构示意图；
图4是本发明的竖向塑料排水板的布置图。
附图标记：1、水平排水管，2、竖向塑料排水板，3、排水网垫，4、真空膜，5、无纺土工布，6、水平塑料排水板，7、编织布，8、排水管槽，9、泥浆池，10、板底封口，11、废弃泥浆，12、接头槽，13、水平接口，14、竖向接口，15、接头管，16、管板接头。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
下面结合附图1～4和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
如图2和3所示，本实施例提前在工厂或现场预制好排水网垫3与管板接头16。
其中，排水网垫3的制备方法为：以吹丝热可塑性合成树脂为主要原料，在热熔状态下，通过喷咀挤压出细的塑料丝条，再通过成型装置将挤出的塑料丝在结点上熔接，形成三维立体网状结构的排水网垫3，排水网垫3的厚度为20～30cm。在排水网垫3上按照设计间距开设接头槽12和排水管槽8，接头槽12为六边形，排水管槽8为长条形，切槽后槽底网垫的厚度不小于30mm，并在每个接头槽12内开设若干贯穿底部的切口。
其中，管板接头16的制备方法为：采用整体热熔工艺制作塑料管板接头16，管板接头16水平向设置4根水平接口13，竖向设置1根竖向接口14，水平接口13和竖向接口14为矩形横截面的插口，插口内部尺寸与竖向塑料排水板2横截面尺寸一致，插口内部布设多个楔形的凸起。
进一步地，如图1和4所示，本实施例提供一种废弃泥浆脱水固化处理方法，包括如下步骤：
(1)、修建泥浆池，在泥浆池底铺设一层无纺土工布5，在无纺土工布5上铺设水平塑料排水板6，水平塑料排水板6平行铺设，间距1.0m，水平塑料排水板6两端延伸出泥浆池外边缘3.0m，水平塑料排水板6上再铺设一层无纺土工布5；
(2)、向泥浆池内充填废弃泥浆，每立方废弃泥浆用600g阴离子型聚丙烯酰胺(简称apam，1000万分子量)，将apam掺水制备成溶液，然后将溶液均匀倒入泥浆池9；
(3)、将生石灰和sca型土壤固化剂均匀倒入泥浆池，每立方废弃泥浆用60kg生石灰和40kgsca型土壤固化剂，将生石灰和sca型土壤固化剂直接均匀投入泥浆池，然后开动泥浆搅拌器搅拌泥浆使其充分混合，然后静置沉淀；
(4)、排除沉淀后的上层清水，在沉淀后的泥浆表面铺设水平塑料排水板6，水平塑料排水板6的位置与泥浆池底层水平塑料排水板6的位置对应，间距也为1.0m，水平塑料排水板6两端延伸出泥浆池外边缘3.0m；
(5)、重复步骤2、3和4，直至沉淀后的泥浆充满泥浆池9；
(6)、在泥浆池9周围插入多根固定钢筋，在废弃泥浆11表面铺设一层编织布7，并将编织布7固定在固定钢筋上；
(7)、在编织布7上铺设一层无纺土工布5，在无纺土工布5上铺设排水网垫3；
(8)、将竖向塑料排水板2根据泥浆池9深度裁好，并将板底接上板底封口10，板底封口10为一塑料套，工人站在泡沫板上采用长钢筋将塑料排水板2从排水网垫3切口位置插入至泥浆池9底部，塑料排水板2需露出排水网垫30cm-40cm，在已切槽的排水网垫3内进行塑料排水板2和水平排水管1的连接；
(9)、将接头槽12位置的竖向塑料排水板2插入管板接头16的竖向接口14，相邻的4根竖向塑料排水板2插入水平接口13，将水平排水管1放置在排水管槽8内并将管板接头16的接头管15插入水平排水管1；
(10)、将水平排水管1连接到一根水平排水主管上，水平排水主管连接真空泵；
(11)、将水平塑料排水板6所预留超出泥浆池边缘的部分反包在排水网垫上方并缠绕在水平排水管1上；
(12)、铺设一层无纺土工布5，然后铺设一层真空膜4，将真空膜4四周压入在泥浆中进行密封；
(13)、启动真空泵抽真空，采用间歇抽气方式，前三天真空泵每运行2小时停泵2小时，第四天到第六天真空泵每运行4小时停泵2小时，第六天至第八天真空泵每运行10小时停泵2小时，第九天开始全天持续运行，直至废弃泥浆11表面沉降速率小于每天1cm。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于，在工厂或现场提前预制好排水网垫与管板接头，所述排水网垫上间隔开设有若干放置水平排水管的排水管槽，每个排水管槽的沿线上间隔开设有若干放置管板接头的接头槽，并在每个接头槽内开设若干贯穿底部的切口；所述处理方法包括如下步骤：
s1、修建泥浆池，在泥浆池底铺设一层无纺土工布，在无纺土工布上方间隔铺设水平塑料排水板，水平塑料排水板两端延伸出泥浆池外边缘一定长度，水平塑料排水板上方再铺设一层无纺土工布；
s2、向泥浆池内充填废弃泥浆，并先后向泥浆池内均匀倒入絮凝剂和固化剂，之后开动泥浆搅拌器搅拌泥浆使其充分混合，然后静置沉淀；
s3、排除沉淀后的上层清水，在沉淀后的泥浆表面间隔铺设水平塑料排水板，水平塑料排水板两端延伸出泥浆池外边缘一定长度；
s4、重复步骤s2和s3，直至沉淀后的泥浆充满泥浆池；
s5、在泥浆池周围插入多根固定钢筋，在废弃泥浆表面铺设一层编织布，并将编织布固定在固定钢筋上，之后在编织布上方铺设一层无纺土工布；
s6、将预制好的排水网垫铺设在无纺土工布上方，然后将竖向塑料排水板从切口位置插入至泥浆池底部；
s7、先将接头槽内的竖向塑料排水板与管板接头相接，之后将管板接头与水平排水管相接；
s8、将各水平排水管连接到一根水平排水主管上，水平排水主管连接真空泵；
s9、将水平塑料排水板所预留超出泥浆池边缘的部分反包在排水网垫上方并缠绕在水平排水管上；
s10、在排水网垫上方铺设一层无纺土工布，之后再铺设一层真空膜，将真空膜四周压入在泥浆中进行密封；
s11、启动真空泵抽真空。
2.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于，所述排水网垫的制备步骤为：以吹丝热可塑性合成树脂为主要原料，在热熔状态下，通过喷咀挤压出细的塑料丝条，再通过成型装置将挤出的塑料丝在结点上熔接，形成三维立体网状结构的排水网垫。
3.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述管板接头至少由一根接头管、四根水平接口和一根竖向接口组成；将接头槽内的竖向塑料排水板插入管板接头的竖向接口，相邻的四根竖向塑料排水板插入水平接口，将水平排水管放置在排水管槽内并将管板接头的接头管插入水平排水管。
4.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述步骤s11中采用间歇抽气方式，前三天真空泵每运行2小时停泵2小时，第四天到第六天真空泵每运行4小时停泵2小时，第六天至第八天真空泵每运行10小时停泵2小时，第九天开始全天持续运行，直至废弃泥浆表面沉降速率小于每天1cm。
5.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：将竖向塑料排水板根据泥浆池深度裁好，并将板底接上板底封口，工人站在泡沫板上采用长钢筋将塑料排水板从切口位置插入之泥浆池底部。
6.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺(apam)和/或聚合氯化铝铁(pafc)掺水搅拌制备成的混合溶液。
7.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述固化剂为生石灰和sca型土壤固化剂的混合物。
8.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述上层水平塑料排水板的位置与泥浆池底层水平塑料排水板的位置对应。
9.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述各水平塑料排水板之间的间隔距离为0.8～1.2m。
10.根据权利要求1所述的一种废弃泥浆脱水固化处理方法，其特征在于：所述板底封口为一塑料套。
技术总结
本发明公开了一种废弃泥浆脱水固化处理方法，采用多层次真空处理方法，泥浆池内铺设多层水平塑料排水板和多排竖向塑料排水板，弥补了下层泥浆处理效果不足的问题并提高固结速度，通过分批次充填泥浆、沉淀才能实现本发明的多层水平排水，多层水平排水系统在泥浆内部形成多层次真空，缩短排水路径，排水效果更佳；并且，本发明还采用絮凝剂可提高真空脱水效果和固结速度，同时加入固化剂在真空脱水的同时实现土壤固化，不需要进一步处理；采用该方法可以快速提高废弃泥浆的处理速度以及增强废弃泥浆的固化效果。
技术开发人、权利持有人：赵攀;崔允亮;周传;胡骏豪;冯金峰;张羽;魏泰;高毅;高岩堂;施雅丽;潘方然;吴炳池
