Plate and frame chamber diaphragm filter presses
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混凝土灌注樁成孔施工過程中不可避免地會產(chǎn)生次生泥漿，給工程現(xiàn)場的文明施工帶來較多的困擾，滋生的工業(yè)廢土、廢水存在較多浪費。根據(jù)《中華人民共和國大氣污染防治法》第69條的規(guī)定，施工單位應當制訂具體的施工揚塵污染防治實施方案；JGJ 59—2011《建筑施工安全檢查標準》第3.2.3條規(guī)定，施工現(xiàn)場應有防止泥漿、污水、廢水污染環(huán)境的措施。由QC（ 質(zhì)量管理）小組將原用于化工領(lǐng)域的壓濾機經(jīng)過改良、技術(shù)提升，以此為核心用于對基礎(chǔ)施工過程產(chǎn)生的泥漿進行分離消納，可達到既環(huán)保又經(jīng)濟的目的，產(chǎn)生較大的社會和經(jīng)濟效益。
1工程概況廈門市集美區(qū)某工程，建筑總高度97.9m，建筑面積221488m2，地下1層，地上33層，地下室基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，框剪結(jié)構(gòu)，總投資49250萬元，本工程主要建筑功能為住宅小區(qū)、幼兒園，樁基礎(chǔ)施工共有930根沖（鉆）孔混凝土灌注工程樁，261根沖（鉆）孔混凝土灌注支護樁。混凝土灌注樁成孔過程中產(chǎn)生的泥漿，既造成環(huán)境污染，又帶來巨大的經(jīng)濟損耗。
2 次生泥漿消納綠色施工體系次生泥漿消納綠色施工體系如圖1所示。
3施工要點
3.1 施工準備
3.1.1工程量預估項目開始之初，按照本工程的進度要求，推算灌注樁施工廢棄泥漿的日產(chǎn)量和總產(chǎn)量。本工程共有930根沖（鉆）孔混凝土灌注工程樁，261根沖（鉆）孔混凝土灌注支護樁，樁身混凝土量約27000m3，約產(chǎn)生80000m3的泥漿。工程前期使用20臺沖（鉆）孔樁機，讓2個作業(yè)班組交替流水施工，每天產(chǎn)生泥漿275m3。
3.1.2設(shè)備選型選用1臺30kW的1250型化工用壓濾機（圖2），處理泥漿能力：18m3/盤、每盤進料壓濾卸料需要20min、350m3/臺班。一天一臺班可以處理完每天產(chǎn)生的泥漿量。
3.1.3技術(shù)改良與提升經(jīng)過不斷的技術(shù)論證和科研攻關(guān)，QC小組創(chuàng)新地使用化工壓濾機進行技術(shù)改良與提升，提請專利申請改造，使新式的壓濾機能充分應對次生泥漿的危害。
3.2 泥漿分離施工
3.2.1泥漿集中將混凝土灌注樁施工中產(chǎn)生的次生泥漿引入4m3容量的二級泥漿池，在2h內(nèi)泵送至30m3容量的一級泥漿池，2h內(nèi)泵送至壓濾機的污泥濃縮反應罐。
3.2.2混合漿料
1）絮凝溶液調(diào)制。為了提高生成泥餅的效率，QC小組受“鹵水點豆腐”的啟發(fā)，經(jīng)多次試驗決定選用陰離子聚丙烯酰胺為主要的添加藥劑，該藥劑包含的極性基能有效吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋形成大的團狀絮凝物，能加速懸浮液中的粒子沉降，有非常明顯的加快溶液澄清、促進過濾等效果，初步形成泥、水首次分離。另外，拌和絮凝溶液時，為避免過強的剪切力使分子鏈斷裂，采用低速槳葉控制攪拌速度在60r/min。
2）反應罐。設(shè)計容量為9m3的漏斗狀，底部設(shè)置卸料口和抽料口，罐內(nèi)中心軸設(shè)置引流筒，導料槽上漿料通過引流筒引至罐底，使罐內(nèi)泥漿呈突涌狀，絮凝溶液與泥漿得以在罐內(nèi)充分拌和、靜置；經(jīng)QC小組的多次試驗，混合漿料在反應罐的靜置時間設(shè)置為10min，能達到泥、水初步分離的最佳效果。
3.2.3泥、水分離沉淀后的混合漿料經(jīng)過高壓污泥泵被輸入壓濾機，通過濾板、濾布的分層擠壓，將泥、水徹底分離；當泵壓達到0.5MPa時，放松壓濾機的每塊濾板，泥餅即制成（圖6、圖7）。
3.2.4泥餅處理使用物料傳送機或挖機與土方車配合處理，將泥餅清潔干凈后運出施工場地，較大地減少環(huán)境污染，亦可直接作為工地文明施工用種植土配料使用。經(jīng)過泥漿分離處理后輸出的泥餅，大小、含水量適中，可直接用于建筑回填土、施工綠化種植、燒制黏土磚等方面，可為工地文明施工和環(huán)境保護作出貢獻。
3.2.5中水回收水從壓濾機中的濾板出液口流入接水槽，再統(tǒng)一匯入中水集中池，可直接用于圍擋噴淋、綠化灌溉、消防水池、活動房屋面降溫、洗車臺的施工用水。經(jīng)QC小組的多次取樣檢測，泥漿分離輸出的中水，不含對人體有害的成分、水質(zhì)清澈、無刺激性氣味，能直接排放到市政管網(wǎng)中，亦能用于農(nóng)田灌溉、施工用水。
4技術(shù)難點的處理為提高泥漿分離的效率，QC小組明確技術(shù)難點，組織行業(yè)專家成立專項課題組進行技術(shù)攻關(guān)，綜合運用魚刺圖分析和頭腦風暴法，解決了影響泥漿分離效率的2個問題：一級泥漿池泥砂淤積和泥餅人工分離。
4.1 一級泥漿池泥砂淤積一級泥漿池隨著時間的延長，出現(xiàn)泥砂淤積的現(xiàn)象。30m3容量的一級泥漿池，15d淤積泥砂15m3；泥漿失去流動性，嚴重影響低壓污泥泵絞吸效果，一級泥漿池的原設(shè)計存儲容量也將大大折減。QC小組經(jīng)過大量的試驗比對，提出將低壓污泥泵吊置于一級泥漿池上方的移動吊架上，可產(chǎn)生線性移動效果，輔以機械攪拌裝置，可解決泥砂淤積問題。
4.2 泥餅人工分離壓濾機經(jīng)過長時間的運行，出現(xiàn)泥漿殘附、污染濾布、黏性增大等現(xiàn)象，導致泥餅無法自然滑落，需要人力輔助將濾室內(nèi)的泥餅刮落，才能使泥餅滑落到收集裝置沈夏磊 蔡海迪:壓濾機在混凝土灌注樁次生泥漿消納中的應用中。這樣不僅使泥漿分離效率大大降低，還可能出現(xiàn)工人在刮落泥餅過程中的安全隱患問題，因此必須盡快解決此項難題。經(jīng)過多場技術(shù)論證專題的研討和試驗取證，QC小組在壓濾機的濾板內(nèi)部設(shè)置卸料裝置，終于徹底解決此項專業(yè)難題，取得各方的好評，保障了工程的順利開展，科研成果已申請專利。
5次生泥漿消納綠色施工體系應用效果
5.1 經(jīng)濟投入分析
5.1.1泥漿分離消納方式壓濾機每臺班泥漿處理能力350m3，每次能處理泥漿18m3，生成泥餅6m3，泥餅外運每車花費300元，則每臺班成本為350×6×300÷18÷20=1750元。
5.1.2傳統(tǒng)的泥漿外運處理方式泥漿外運每車花費500元，則每臺班成本約為350×500÷12≈14 600元。
5.1.3效益比對由上述可知，使用壓濾機的每臺班節(jié)約成本約12800元，本工程共135臺班，則扣除次生泥漿消納綠色施工體系的總運營維護成本（約50萬元）后，比對傳統(tǒng)的泥漿外運方式，可創(chuàng)造的經(jīng)濟效益約為122.8萬元。
5.2 施工用水成本壓濾機每次可回收中水12m3，每臺班回收中水量為：每臺班回收中水量=每盤回收中水量×臺班處理盤數(shù)=350×12/18≈233m3，約為每天施工用水總量（390m3）的60%，可大大節(jié)省工程施工的總用水量。經(jīng)計算，本工程可節(jié)省施工用水成本約16萬元。5.3 總節(jié)約成本通過次生泥漿消納綠色施工體系的綜合運用，總體可節(jié)省成本122.8＋16=138.8萬元。
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