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废弃泥浆固化剂

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废弃泥浆固化剂

废弃泥浆固化剂
一、固化技术简介
钻井液是钻井的血液,是保证钻井正常运行不可缺少的物质。它能起到平衡地层压力、携带悬浮钻屑、清洗井底、保护井壁、冷却、润滑钻具和传递动力等作用。
由于钻井的野外作业特征,在钻井作业完成后,施工现场所有的废弃物几乎全部排放并积存于废泥浆储存池内,最终形成一种由粘土、加重材料、各种化学添加剂、污水、污油及钻屑等组成的多相悬浮性钻井废泥浆。
固化治理法是向钻井废泥浆中加入固化剂,使其转化为土壤或胶结强度很大的固结体后就地填埋或作为建筑材料的一种无害化治理工艺。该方法能够消除钻井废泥浆中的金属离子和有机物质对水体、土壤和生态环境的影响和危害,回填还耕也比较容易。它是取代简单回填法的一种更易为人们所接受的方法。该方法适用的钻井泥浆体系主要有膨润土型、部分水解聚丙烯酰胺、木质素磺酸铬、油基钻井废泥浆等。
钻井废弃泥浆固化剂是一项无害化治理的新技术产品。产品是以钙矾石晶体为结构骨架,用未水化的添加剂颗粒以及钻井废弃泥浆中不溶性物质作为微集料填充于空隙中,使固结物内部结构毛细孔隙“细化”,而水化无机凝胶作为“粘结剂”将各项结合成整体,形成具有一定抗压强度的固结物,从而将废弃泥浆中有害物质固定在固结物中。从根本上解决泥渣无害化治理的难题,实现了危险废物治理的减量化、无害化和资源化,符合国家废弃物循环利用和绿化祖国家园的国家战略。其工程性能高,运行成本低、供应充足,对经济可持续发展具有重大战略意义,适合大规模的工程应用。
二、固化机理
(1)胶凝作用:破坏钻井废液的胶体体系,使之失稳脱水,并与其中的水发生水化反应、与固相颗粒及有机物发生交联,水化物与交联物相互作用形成凝聚—结晶体系,并与其中的重金属生成难溶于水的多羟基配位化合物,沉淀填充到固结物的结构中。
(2)促凝作用:加快凝胶生成速度和水化物的聚积速度,与废弃泥浆中的粘土颗粒和有机物发生絮凝和吸附,参与和加快水化离子的扩散和不溶物的沉降。
(3)胶结作用:形成缩合交联体,促进水化物的稳定,使其彼此之间能够实现相互交叉、连生,以形成连续的空间网状结构,最终导致水化物胶结硬化。
(4)硬化作用:促进固化剂的溶解和水化物的结晶,使结构的有序度降低,加快水化物与固相颗粒的紧密填充,释放自由水,使之尽快挥发从而加快固结体的形成。
三、理化指标
表1 固化剂理化指标

废弃泥浆固化剂

       
四、 产品功能
4.1 使不同类型泥浆变成可回用土或可种植用土质。
4.2 提高固化泥浆的无侧限抗压强度,增加其硬度和防水效果。
4.3 土壤污染的改良,把重金属(铅镉砷等)固化,降低COD。
4.4 去除泥浆的恶臭。
五、 产品特点
5.1  固化时间短,成型快
① 通过和泥浆中水分发生破胶化合反应,可以使含水率80%左右的泥浆在添加后迅速稠化失去流动性,辅以晾晒可以加速水份蒸发,加快干化脱水速度。
② 加入后自然状态下即可加速失水速度,不使用干化设备可达到固化要求,如使用设备干化时加入少量固化剂则可大大加快处理速度,减少热量消耗。
5.2 干化时间:根据含水率不同有所差异。干化速度受天气影响较大,在干燥、低湿度、高温情况下脱水干化速度加快,反之需要时间加长。
5.3 普适性:对不同泥浆类型具有普适性。
5.4 成本低廉,添加量少:根据含水量进行添加,一般为污泥量3-5%左右。
5.5 抗压强度高
①根据不同土质情况调节添加量可以促进抗压强度迅速提高。
②产品添加后在加速水份挥发的同时能增加泥浆整体强度。对于坑式直接固化是一种非常好的选择。
5.6 防水性  固化后提高泥浆固化体的防水性。
5.7 固化强度
本产品不但可以用于泥浆脱水干化,提高干化速度增加防水和提高强度,还可以将固化后的泥浆直接筑路,作为底基层、基层、路面等使用。
六、 固化处理方案
6.1 施工方法

废弃泥浆固化剂

图1  固化施工流程图
6.2 施工机械
根据施工深度和工程成本核算确定施工机械,1米左右深度可以使用普通挖掘机;深层次可以使用普通挖掘机逐层固化,也可以长臂挖掘机配套强力搅拌机头进行施工。
6.2.1  浅层泥浆处理使用普通挖掘机

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图2  普通挖机
6.2.2 较深的泥浆使用强力搅拌系统

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图3  长臂挖机

七、固化土降低污染能力
泥浆脱水干化前后淤泥土工实验表征如下表所示。
表2  处理前泥浆及固化后泥浆土工实验数据

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结果表明处理后土的含水率、孔隙比、压缩系数明显降低;粘聚力、压缩模量显著提高。
药剂加入后,和泥浆中的重金属发生吸附螯合络合反应,降低重金属含量;同时和泥浆中的还原性物质进行反应,降低COD含量,去除率达到50-90%(配方可以根据需要调配)。

废弃泥浆固化剂

八、设计依据及检验标准
1.  《污水综合排放标准》GB8978—1996.
2.  《危险废物鉴别标准一浸出毒性鉴别》GB5085.03—2007.
3.  《固体废物浸出毒性浸出方法—硫酸硝酸法》HJ/T299 .
4.  《危险废物鉴别技术规范》HJ/T298.
5.  《土壤环境质量标准》GB15618—1995.
6 . 《地下水质量标准》GB/T4848—9#.
九、 产品优势
① 运行成本低:加量少,成本低廉,易于运输,降低了周转周期,降低了安全风险。
② 绿色环保:固废固化强度远超国家标准要求,一定处理后固化物防水防渗,金属稳定性强,可以实现污泥无害化、减量化处理。
③ 加快废弃物干化速度:本剂所独有的污泥破胶、瞬间失去流动性、迅速脱水干化及处理物较高抗压强度等优势是其它任何固化剂所不具备的。
④ 应用范围广泛:本品可以对油田泥浆岩屑,河道池塘淤泥、生活市政污泥、打桩泥浆、隧道施工泥浆等进行固化处理。
十、包装与储存
 50公斤/袋或1吨/包,塑编;储存于阴凉干燥处。

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废弃泥浆固化剂 2019/2/23 本文被阅读 626 次
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