CN112250274A - 一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统及其方法，所述系统包括：泥浆输送管；第一过筛装置；第一旋流及过筛装置；第二旋流及过筛装置；沉淀池；储渣场。所述方法包括：步骤1，盾构排浆泵提供动力将盾构机产生的废浆通过泥浆输送管输送到第一过筛装置；步骤2，经第一过筛装置过滤的浆液进入第一旋流器和第一脱水筛进行处理；步骤3，第二渣浆泵将浆液泵送入第二旋流器中，第二旋流器的溢流浆液流入沉淀池，第二脱水筛的筛上渣土被输送到储渣场，第二脱水筛的筛下浆液被输送到第三储浆槽中。本发明中所述系统及其方法通过多级、分次的分离方式，固相和液相有效分离，使盾构废浆实现再次利用。

Description

一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统及其方法

技术领域

本发明涉及盾构泥浆处理技术领域，具体涉及一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统及其方法。

背景技术

泥水平衡式盾构法施工在泥质粉砂岩地层掘进时，会产生大量泥浆，由于市政隧道施工受到城市交通、建筑物、环保等各方面因素的制约，施工场地一般都极为紧凑，因此掘进过程中产生的废弃浆液必须及时、有效进行处理，同时盾构废浆具有比重大、细颗粒多、粘性强、难沉降等特点，直接排放会阻塞排污管道、污染水体、影响自然环境。

传统的盾构泥浆处理是在有限的处理措施范围内，选择一种或多种方式进行处理，相对应较多的是直接采用泥水分离设备进行筛分，高浓度溢流浆液直接弃置，或进入沉淀池后投加石灰、絮凝剂等药剂沉淀分离，或采用压滤机设备对溢流浆液进行再分离。

例如，中国发明专利申请号为CN201911281072.7的专利申请文献公开了一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法，包括设置在盾构系统之后的台车架，台车架上设有固液分离系统；所述的固液分离系统的结构为，预筛的筛下与旋流器的入口连接，旋流器的重相出口与脱水筛连接，脱水筛的筛下与储浆槽连接；储浆槽与旋流器的入口连接；旋流器的上清液出口与溢流箱连接，溢流箱的溢流口与净浆槽连接，净浆槽设有第二污水泵，以将净浆返回至盾构系统；预筛和脱水筛的筛上物输送至渣斗车，分离方法在排泥泵的附近管路设有在线粘度传感器，以切换机拖挂式固液分离系统和地面泥水处理系统，本发明能够跟随盾构系统的掘进，随时进行泥浆固液分离处理，减少砂石外排输送量。

上述现有技术公开了一种盾构机拖挂式固液分离系统及分离方法，在实际的应用过程中，上述现有技术存在固液分离不彻底，分离出来的液相不能直接进入盾构机进行再次应用。

基于现有技术存在的上述技术问题，本发明提出一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统及其方法。

发明内容

本发明提供一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统及其方法，通过多级、分次的分离方式，固相和液相有效分离，使盾构废浆实现再次利用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，包括：

泥浆输送管，连通于盾构机的废浆槽以获得盾构废浆；

第一过筛装置，连通于所述泥浆输送管的输出端以接收所述盾构废浆并对所述盾构废浆进行过筛；

第一旋流及过筛装置，连通于所述第一过筛装置以获得经过所述第一过筛装置过滤过的泥浆；

第二旋流及过筛装置，连通于所述第一旋流及过筛装置以接收经过所述第一旋流及过筛装置处理过的泥浆；

沉淀池，连通于所述第二旋流及过筛装置以接收所述第二旋流及过筛装置的溢流浆液；

储渣场，连通于所述第一过筛装置、所述第一旋流及过筛装置和所述第二旋流及过筛装置以接收泄放的渣土。

进一步地，所述第一过筛装置的筛上渣土输送至所述储渣场，所述第一过筛装置的筛下浆液输送至第一储浆槽中。

进一步地，所述第一过筛装置包括振动筛底座、固定设置所述振动筛底座上的弹簧座、固定设置在所述弹簧座上的振动筛箱体、与所述振动筛箱体的一端连通的泥浆入料口、与所述振动筛箱体的另一端连通的第一出料口和第二出料口及固定设置在所述振动筛箱体上的振动电机，其中振动筛箱体上嵌设有振动筛筛板，所述第一出料口连通与振动筛筛板的上面，所述第二出料口连通于所述振动筛箱体的下端。

进一步地，所述振动电机通过固定设置在所述振动筛箱体顶端的电机固定座安装在所述振动筛箱体上。

进一步地，所述振动电机通过固定设置在所述振动筛箱体底端的电机固定座安装在所述振动筛箱体上。

进一步地，所述第一旋流及过筛装置包括第一旋流器、第一脱水筛、第二储浆槽和第一渣浆泵，所述第一旋流器的底流出管连通于所述第一脱水筛，所述第一脱水筛的筛下泥浆连通管连通于所述第二储浆槽，所述第二储浆槽连通于所述第一渣浆泵，所述第一渣浆泵连通于所述第一旋流器，其中，所述第二储浆槽连通于所述第一储浆槽，所述第一脱水筛的筛上渣土输送至所述储渣场。

所述第一旋流器包括旋流器本体、连通于输送旋流器本体一侧端的进液口、连通于输送旋流器本体顶端的出液口、连通于输送旋流器本体底端的排渣口、固定设置在所述旋流器本体中的滤网桶、固定在所述滤网桶上的导流板和固定设置在所述旋流器本体上的支撑脚，所述进液口连通于所述第二出料口以接收第二出料口输送的浆液，所述出液口连通于所述第一脱水筛。

进一步地，所述第二旋流及过筛装置包括第二旋流器、第二脱水筛、第三储浆槽和第二渣浆泵，所述第二旋流器的底流出管连通于所述第二脱水筛，所述第二脱水筛的筛下泥浆连通管连通于所述第三储浆槽，所述第三储浆槽连通于所述第二渣浆泵，所述第一渣浆泵连通于所述第一旋流器，其中，所述第二储浆槽连通于所述第一旋流器，所述第二脱水筛的筛上渣土输送至所述储渣场，所述第二旋流器的溢流浆液输送至所述沉淀池。

进一步地，所述第一过筛装置的筛板为5目，所述第一脱水筛的筛板为18目，所述第二脱水筛的筛板为50目。

进一步地，所述第一旋流器的切割点为0.074mm，所述第二旋流器的切割点为0.02mm。

本发明另提供一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，包括如下步骤：

步骤1，盾构排浆泵提供动力将盾构机产生的废浆通过泥浆输送管输送到第一过筛装置，所述第一过筛装置对输入的废浆进行过滤，在所述第一过筛装置筛网上的渣土通过输送装置输送到储渣场，在所述第一过筛装置筛网下的筛下浆液落入第一储浆槽中；

步骤2，随着所述第一储浆槽中浆液的增加，浆液流入第二储浆槽中，流入所述第二储浆槽中的浆液靠重力流入第一渣浆泵中，所述第一渣浆泵将浆液泵送入第一旋流器中，所述第一旋流器的溢流浆液流入第三储浆槽中，所述第一旋流器的底流浆液流入第一脱水筛中，所述第一脱水筛的筛下浆液流入所述第二储浆槽中，所述第一脱水筛的筛上渣土被送入所述储渣场中；

步骤3，所述第三储浆槽接收的溢流浆液流入第二渣浆泵，所述第二渣浆泵将浆液泵送入第二旋流器中，所述第二旋流器的底流流入第二脱水筛，所述第二旋流器的溢流浆液流入沉淀池，所述第二脱水筛的筛上渣土被输送到所述储渣场，所述第二脱水筛的筛下浆液被输送到第三储浆槽中。

进一步地，步骤1中，所述第一过筛装置筛网上的渣土通过螺旋输送机输送至所述储渣场。

进一步地，步骤2中，所述第一旋流器的底流通过泵送的方式流入所述第一脱水筛；所述第一脱水筛的筛下浆液通过泵送的方式流入所述第二储浆槽中。

与现有技术相比，本发明的优越效果在于：

1、本发明所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，通过第一过筛装置、第一旋流及过筛装置和第二旋流及过筛装置的配合设置，实现对盾构废浆的多级，分次处理，使盾构废浆的固相和液相分离，处理后的泥浆能够继续重复利用；

2、本发明所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，通过第一过筛装置、第一脱水筛和第二脱水筛的配合设置，有效的保留了泥浆中的有用固相；

3、本发明所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，通过两级旋流处理的方式，对泥浆颗粒分级筛分，减少了每级旋流的负载；

4、本发明所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，通过将渣土输送至储渣场及将溢流浆液流入沉淀池的步骤设置，实现了对盾构废浆中的固液分离。

附图说明

图1是本发明实施例所述的盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的第一过筛装置的结构示意图；

图3是本发明实施例所述的第一旋流器的结构示意图。

图中：100-泥浆输送管、200-第一过筛装置、300-第一旋流及过筛装置、301-第一旋流器、302-第一脱水筛、303-第二储浆槽、304-第一渣浆泵、400-第二旋流及过筛装置、401-第二旋流器、402-第二脱水筛、403-第三储浆槽、404-第二渣浆泵、500-储渣场、600-第一储浆槽、800-沉淀池、1-振动筛底座、2-弹簧座、3-振动筛箱体、4-泥浆入料口、5-第一出料口、6-第二出料口、7-振动电机、8-振动筛筛板、9-电机固定座、11-旋流器本体、12-进液口、13-出液口、14-排渣口、15-滤网桶、16-导流板、17-支撑脚。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

如图1所示，一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，包括：

泥浆输送管100，连通于盾构机的废浆槽以获得盾构废浆；

第一过筛装置200，连通于所述泥浆输送管100的输出端以接收所述盾构废浆并对所述盾构废浆进行过筛；

第一旋流及过筛装置300，连通于所述第一过筛装置200以获得经过所述第一过筛装置200过滤过的泥浆；

第二旋流及过筛装置400，连通于所述第一旋流及过筛装置300以接收经过所述第一旋流及过筛装置300处理过的泥浆；

沉淀池800，连通于所述第二旋流及过筛装置400以接收所述第二旋流及过筛装置400的溢流浆液；

储渣场500，连通于所述第一过筛装置200、所述第一旋流及过筛装置300和所述第二旋流及过筛装置400以接收泄放的渣土。

其中，所述泥浆输送管100通过盾构排浆泵获得盾构废浆，并将盾构废浆倾泻至所述第一过筛装置200进行第一次固液过滤，将粒径大于4mm的渣土过滤掉。

所述第一过筛装置200的筛上渣土输送至所述储渣场，所述第一过筛装置200的筛下浆液输送至第一储浆槽600中。

所述第一旋流及过筛装置300包括第一旋流器301、第一脱水筛302、第二储浆槽303和第一渣浆泵304，所述第一旋流器301的底流出管连通于所述第一脱水筛302，所述第一脱水筛302的筛下泥浆连通管连通于所述第二储浆槽303，所述第二储浆槽303连通于所述第一渣浆泵304，所述第一渣浆泵304连通于所述第一旋流器301，其中，所述第二储浆槽303连通于所述第一储浆槽600，所述第一脱水筛302的筛上渣土输送至所述储渣场500。

其中，所述第一过筛装置200，采用双震动电机的震动方式，通过调节所述第一过筛装置200内部的偏心块来改变电机激震力以适应筛板筛分不同地层渣土所需要的震动力。

如图2所示，所述第一过筛装置200包括振动筛底座1、固定设置所述振动筛底座1上的弹簧座2、固定设置在所述弹簧座2上的振动筛箱体3、与所述振动筛箱体3的一端连通的泥浆入料口4、与所述振动筛箱体3的另一端连通的第一出料口5和第二出料口6及固定设置在所述振动筛箱体3上的振动电机7，其中振动筛箱体3上嵌设有振动筛筛板8，所述第一出料口5连通与振动筛筛板8的上面，所述第二出料口6连通于所述振动筛箱体3的下端。

所述振动电机7通过固定设置在所述振动筛箱体3顶端的电机固定座9安装在所述振动筛箱体3上。

作为一种改进，所述振动电机7通过固定设置在所述振动筛箱体3底端的电机固定座9安装在所述振动筛箱体3上。

如图3所示，第一旋流器301包括旋流器本体11、连通于输送旋流器本体11一侧端的进液口12、连通于输送旋流器本体11顶端的出液口13、连通于输送旋流器本体11底端的排渣口14、固定设置在所述旋流器本体11中的滤网桶15、固定在所述滤网桶15上的导流板16和固定设置在所述旋流器本体11上的支撑脚17，所述进液口12连通于所述第二出料口6以接收第二出料口6输送的浆液，所述出液口13连通于所述第一脱水筛302。

所述第二旋流及过筛装置400包括第二旋流器401、第二脱水筛402、第三储浆槽403和第二渣浆泵404，所述第二旋流器401的底流出管连通于所述第二脱水筛402，所述第二脱水筛402的筛下泥浆连通管连通于所述第三储浆槽403，所述第三储浆槽403连通于所述第二渣浆泵404，所述第一渣浆泵304连通于所述第一旋流器401，其中，所述第二储浆槽303连通于所述第一旋流器401，所述第二脱水筛402的筛上渣土输送至所述储渣场500，所述第二旋流器401的溢流浆液输送至所述沉淀池800。

所述第一过筛装置200的筛板为5目，所述第一脱水筛302的筛板为18目，所述第二脱水筛402的筛板为50目。

所述第一旋流器301的切割点为0.074mm，所述第二旋流器401的切割点为0.02mm。

作为一种改进，沉淀池800的上部还连通有新浆制备池(图中未示)，所述新浆制备池连通于盾构机的掌子面以实现泥浆的循环。

将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，包括如下步骤：

步骤1，盾构排浆泵提供动力将盾构机产生的废浆通过泥浆输送管100输送到第一过筛装置200，所述第一过筛装置200对输入的废浆进行过滤，在所述第一过筛装置200筛网上的渣土通过输送装置输送到储渣场500，在所述第一过筛装置200筛网下的筛下浆液落入第一储浆槽600中；

步骤2，随着所述第一储浆槽600中浆液的增加，浆液流入第二储浆槽303中，流入所述第二储浆槽303中的浆液靠重力流入第一渣浆泵304中，所述第一渣浆泵304将浆液泵送入第一旋流器301中，所述第一旋流器301的溢流浆液流入第三储浆槽403中，所述第一旋流器301的底流浆液流入第一脱水筛302中，所述第一脱水筛302的筛下浆液流入所述第二储浆槽303中，所述第一脱水筛302的筛上渣土被送入所述储渣场500中；

步骤3，所述第三储浆槽403接收的溢流浆液流入第二渣浆泵404，所述第二渣浆泵404将浆液泵送入第二旋流器401中，所述第二旋流器401的底流流入第二脱水筛402，所述第二旋流器401的溢流浆液流入沉淀池800，所述第二脱水筛402的筛上渣土被输送到所述储渣场500，所述第二脱水筛402的筛下浆液被输送到第三储浆槽403中；

步骤4，所述沉淀池800中的浆液输送至新浆制备系统中，所述新浆制备系统将制备的浆液输送至盾构机中。

在本实施例的步骤1中，所述储渣场500堆积的渣土需要进行定期的清理，以保证所述第一过筛装置200、所述第一脱水筛302和所述第二脱水筛402持续的向所述储渣场500泄放不同粒径的渣土。

步骤1中，所述第一过筛装置200筛网上的渣土通过螺旋输送机输送至所述储渣场500；步骤2中，所述第一脱水筛302的筛上渣土通过螺旋输送机输送至所述储渣场500；步骤3中，所述第二脱水筛的402筛上渣土通过螺旋输送机送到所述储渣场500中。

步骤2中，所述第一旋流器301的底流通过泵送的方式流入所述第一脱水筛302；所述第一脱水筛302的筛下浆液通过泵送的方式流入所述第二储浆槽303中。

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (9)

1.一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，其特征在于，包括：

泥浆输送管，连通于盾构机的废浆槽以获得盾构废浆；

第一过筛装置，连通于所述泥浆输送管的输出端以接收所述盾构废浆并对所述盾构废浆进行过筛；

第一旋流及过筛装置，连通于所述第一过筛装置以获得经过所述第一过筛装置过滤过的泥浆；

第二旋流及过筛装置，连通于所述第一旋流及过筛装置以接收经过所述第一旋流及过筛装置处理过的泥浆；

沉淀池，连通于所述第二旋流及过筛装置以接收所述第二旋流及过筛装置的溢流浆液；

储渣场，连通于所述第一过筛装置、所述第一旋流及过筛装置和所述第二旋流及过筛装置以接收泄放的渣土；

其中，所述第一过筛装置包括振动筛底座、固定设置所述振动筛底座上的弹簧座、固定设置在所述弹簧座上的振动筛箱体、与所述振动筛箱体的一端连通的泥浆入料口、与所述振动筛箱体的另一端连通的第一出料口和第二出料口及固定设置在所述振动筛箱体上的振动电机，其中振动筛箱体上嵌设有振动筛筛板，所述第一出料口连通与振动筛筛板的上面，所述第二出料口连通于所述振动筛箱体的下端，所述振动电机通过固定设置在所述振动筛箱体顶端的电机固定座安装在所述振动筛箱体上。

2.根据权利要求1所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，其特征在于，所述第一过筛装置的筛上渣土输送至所述储渣场，所述第一过筛装置的筛下浆液输送至第一储浆槽中。

3.根据权利要求2所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，其特征在于，所述第一旋流及过筛装置包括第一旋流器、第一脱水筛、第二储浆槽和第一渣浆泵，所述第一旋流器的底流出管连通于所述第一脱水筛，所述第一脱水筛的筛下泥浆连通管连通于所述第二储浆槽，所述第二储浆槽连通于所述第一渣浆泵，所述第一渣浆泵连通于所述第一旋流器，其中，所述第二储浆槽连通于所述第一储浆槽，所述第一脱水筛的筛上渣土输送至所述储渣场；所述第一旋流器包括旋流器本体、连通于输送旋流器本体一侧端的进液口、连通于输送旋流器本体顶端的出液口、连通于输送旋流器本体底端的排渣口、固定设置在所述旋流器本体中的滤网桶、固定在所述滤网桶上的导流板和固定设置在所述旋流器本体上的支撑脚，所述进液口连通于所述第二出料口以接收第二出料口输送的浆液，所述出液口连通于所述第一脱水筛。

4.根据权利要求3所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，其特征在于，所述第二旋流及过筛装置包括第二旋流器、第二脱水筛、第三储浆槽和第二渣浆泵，所述第二旋流器的底流出管连通于所述第二脱水筛，所述第二脱水筛的筛下泥浆连通管连通于所述第三储浆槽，所述第三储浆槽连通于所述第二渣浆泵，所述第一渣浆泵连通于所述第一旋流器，其中，所述第二储浆槽连通于所述第一旋流器，所述第二脱水筛的筛上渣土输送至所述储渣场，所述第二旋流器的溢流浆液输送至所述沉淀池。

5.根据权利要求4所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，其特征在于，所述第一过筛装置的筛板为5目，所述第一脱水筛的筛板为18目，所述第二脱水筛的筛板为50目。

6.根据权利要求5所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理系统，其特征在于，所述第一旋流器的切割点为0.074mm，所述第二旋流器的切割点为0.02mm。

7.一种将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，盾构排浆泵提供动力将盾构机产生的废浆通过泥浆输送管输送到第一过筛装置，所述第一过筛装置对输入的废浆进行过滤，在所述第一过筛装置筛网上的渣土通过输送装置输送到储渣场，在所述第一过筛装置筛网下的筛下浆液落入第一储浆槽中；

步骤2，随着所述第一储浆槽中浆液的增加，浆液流入第二储浆槽中，流入所述第二储浆槽中的浆液靠重力流入第一渣浆泵中，所述第一渣浆泵将浆液泵送入第一旋流器中，所述第一旋流器的溢流浆液流入第三储浆槽中，所述第一旋流器的底流浆液流入第一脱水筛中，所述第一脱水筛的筛下浆液流入所述第二储浆槽中，所述第一脱水筛的筛上渣土被送入所述储渣场中；

步骤3，所述第三储浆槽接收的溢流浆液流入第二渣浆泵，所述第二渣浆泵将浆液泵送入第二旋流器中，所述第二旋流器的底流流入第二脱水筛，所述第二旋流器的溢流浆液流入沉淀池，所述第二脱水筛的筛上渣土被输送到所述储渣场，所述第二脱水筛的筛下浆液被输送到第三储浆槽中。

8.根据权利要求7所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，其特征在于，步骤1中，所述第一过筛装置筛网上的渣土通过螺旋输送机输送至所述储渣场。

9.根据权利要求7所述的将盾构废浆进行固液分离的泥浆处理方法，其特征在于，步骤2中，所述第一旋流器的底流通过泵送的方式流入所述第一脱水筛；所述第一脱水筛的筛下浆液通过泵送的方式流入所述第二储浆槽中。

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