4鉆孔棄漿壓濾固化處治再利用技術規程本文件規定了鉆孔棄漿壓濾固化處治再利用的基本要求、壓濾固化設備、壓濾固化施工、試驗、廢棄與再利用。本文件適用于公路水運工程鉆孔棄漿固化處治再利用。2規范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T176水泥化學分析方法GB3097海水水質標準GB/T3797電氣控制設備GB3838地表水環境質量標準GB4053.3固定式鋼梯及平臺安全要求第3部分：工業防護欄桿及鋼平臺GB5083生產設備安全防護設計總則GB/T5226.1機械電氣安全機械電氣設備第一部分：通用技術條件GB8978污水綜合排放標準GB/T9089.2戶外嚴酷條件下的電氣設施第2部分：一般防護要求GB15618土壤環境質量標準GB15892生活飲用水用聚氯化鋁GB36600土壤環境質量建設用地土壤污染風險管控標準（試行）BG/T17514水處理劑聚丙烯酰胺JB/T11389油田鉆井泥漿坑固化設備技術規范JG/T13712建筑施工機械與設備噪聲測量方法及限值JGJ63混凝土用水標準JTG3430公路土工試驗規程JTG/T3610公路路基施工技術規范SY/T5796絮凝劑評定方法3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1泥漿壓濾固化處理技術mudpressurefiltrationandsolidificationtreatmenttechnology在鉆孔棄漿中加入絮凝處理后導入到壓濾機內進行過濾、物理擠壓、氣體吹干等操作，最終使漿液壓濾成干泥餅和水的工藝過程。53.2化學需氧量chemicaloxygendemand在一定條件下，用一定的強氧化劑處理水樣時所消耗的氧化劑的量。結果折算成氧的質量濃度（以mg/L計簡稱COD。3.3C-OWA算子combinationorderedweightedaveraging連續區間有序加權評價指標體系權重確定方法。注1：當一個評價體系涉及的指標較多時，對評價指標賦權的合理與否直接影響到評價結果。而常用的賦權方法如熵值法、AHP等均是直接運用專家所賦權重進行加權處理，并未考慮專家所賦權重可能存在主觀偏好，從而影響最終權重的準確性問題。為了削弱這種因專家主觀偏好所導致的不利影響，引入C-OWA算子進行賦權前已被廣泛應用于指標權重的確定方面，該賦權方法后經多位學者進行了改進研究，C-OWA算子是采用一種基于組合數的有序加權平均對專家所賦權重進行有序加權3.4絮凝劑flocculant能將泥漿中的固體顆粒與水分離，使泥漿處于不穩定狀態并實現固液分離的一種添加劑。4基本要求4.1泥漿固化施工現場應規劃合理，美觀清潔，確保文明施工形象。4.2鉆孔棄漿在固化處理前后應進行化學成分分析，查明棄漿內的主要污染指標，并按本文件第8章進行處治。注：棄漿的化學成分分析關系到泥漿固化處理后再利用4.3宜根據棄漿量、施工成本以及技術條件選擇物理絮凝方式和化學絮凝方式。4.4實施前應對絮凝劑進行檢測，絮凝劑質量必須滿足相關標準。聚丙烯酰胺質量標準應符合BG/T17514規定，檢測方法按此規程執行；聚合氯化鋁絮凝劑應符合GB15892的要求，并按此規程的方法檢測PH值、鐵、砷、鉛、汞、鉻、鎘等含量。絮凝劑應符合SY/T5796的規定。4.5泥漿固化施工使用的絮凝劑應妥善保存，不應泄漏和污染周圍環境。4.6選擇的棄漿處治方式應滿足環保要求、施工工期要求以及場地條件要求等。應根據棄漿處理的數量、成本、技術條件、運輸條件、現場條件等選擇廢棄物去向。宜首選本段土方利用，當條件不滿足時，再選擇農業用土或集中存放。5壓濾固化設備5.1設備選擇5.1.1應根據泥漿產生量、棄漿方式、再利用場所等因素選擇壓濾設備。5.1.2壓濾設備的類別、構造以及使用條件見附錄A。5.1.3壓濾法泥漿固化設備宜采用板框式壓濾機或廂式壓濾機。5.2設備技術要求5.2.1壓濾設備的主要參數為處理量，額定處理量和理論生產率應不小于10m3/h。65.2.2壓濾設備稱量系統應準確可靠，使用前應進行檢定或校準。5.2.3壓濾設備應能同時具有手動控制運行和自動控制運行兩種形式，其中自動方式分為定時、料位差兩種控制方式；5.2.4壓濾設備卸料高度應與輸送工具相匹配。5.2.5傳動系統應滿足以下要求：——運行靈活、平穩、可靠、無異常噪音；——驅動裝置應設置機械過載保護裝置及報警系統；——能在額定載荷工況下連續穩定地運行；——在操作人員易靠近的傳動部位設置牢固可靠的防護罩。5.2.6電氣控制系統應滿足以下要求：——符合GB/T3797的規定；——防護措施符合GB/T9089.2的規定；——能提供智能型控制，能實現對相關設備的聯動、同步控制和監測的一體化集中控制。——做好防水漏電措施，并應設置可靠的電氣過載保護裝置和報警系統；——動力配電、照明等電氣設施符合GB5226.1的規定；——控制系統配有顯示各主要設備工作狀態的信號裝置或顯示屏幕。5.2.7壓濾設備的安全防護應滿足以下要求：——安全防護措施符合GB5083的規定；——工作時，不適宜操作人員接近的危險部位設有明顯標記。——機體與帶電部件之間的絕緣電阻不小于1MΩ;電氣部分中不帶電的導電體與接地裝置間連接時，機體應接地，接地電阻不大于4Ω;——電氣安全及操作安全符合GB/T5226.1和GB4053.3的要求。5.2.8壓濾設備整機環境保護方面應符合以下要求：——符合環境保護的要求，工作噪聲應符合JG/T13712的規定；——不論在何種供料形式的下，離壓濾設備攪拌主機的粉塵源頭（即絮凝劑等輔料經計量后投入攪拌機的進料口處）的下風口50m、高1.7m處的粉塵濃度應不大于10mg/m3。泥漿處理系統應密閉無滲漏，對于全封閉的壓濾設備還應在主機上加裝吸塵裝置；——配備殘余物料清洗回收、污水處理等裝置；——清洗裝置操作靈活，位置可調節，能自動復位。6壓濾固化施工6.1流程圖施工流程見圖1。7壓濾機固壓濾機固 集漿池混集漿池混合格圖1壓濾固化程序6.2施工準備6.2.1收集分析工地地勘資料、設計圖紙、相關規范等文件，編制棄漿固化的專項施工方案，經監理批準后實施。6.2.2設備進場前，應了解壓濾機的詳細參數、性能等。6.2.3計算棄漿量，確定棄漿池容量。6.2.4壓濾設備安裝就位，連接泥漿輸送管路，其直徑應不小于150mm。6.2.5進行設備調試。6.3壓濾固化6.3.1在泥漿中加入絮凝劑。絮凝劑在投放前應與水按配比0.1%～0.2%溶解。溶解成膠水狀的液體以后,再投加到棄漿中進行混合處理。與棄漿的配比在5%～10%，絮凝劑與棄漿在集漿池內應充分融合。6.3.2應根據固化泥漿量，在施工現場存儲足夠數量的絮凝劑以滿足壓濾施工進度要求。6.3.3壓濾機性能檢查。壓濾機運行前和運行過程中，應按JB/T11389的要求對壓濾機進行性能檢查。6.3.4空負荷運轉。壓濾機在正式工作前，應進行空負荷運轉，時間宜為0.5h～1h，運行期間應運轉平穩，無異常聲響，無漏油現象。6.3.5進漿壓濾。泥漿與絮凝劑混合攪拌后，經集水池輸送至壓濾機進行壓濾，按不同型號的壓濾機操作進行進漿控制，應采用流量計進行泥漿輸送量控制。注：廂式壓濾機過濾部分由按一定次序排列在主梁上的濾板、夾在濾板之間的濾成了若干獨立的過濾單元——濾室。過濾開始時，料漿在進料泵的推動下，經止推板上泵產生的壓力進行過濾。由于濾布的作用，固體留在濾室內形成濾餅，濾液由水嘴（明需洗滌濾餅，可由止推板上的洗滌口通入洗滌水進行洗滌；若需要較低含水率的濾餅，6.3.6清水過濾及泥餅出料。通過泥漿壓榨，清水從濾板側邊水嘴流向設置好的水槽，水槽再外排至清水池。經壓榨固化的泥餅通過人工控制按鈕進行卸泥。泥餅落入下方的泥餅堆放場地，定時清運。6.3.7應根據施工進度和工程量情況確定壓濾速度和卸泥速度。塊，一次循環可固化處理22.5m泥漿，用時1h，產生7.5m泥餅，以每塊濾板5s的速度松板卸泥，卸泥時間需要15min。6.3.8每日通過現場配備的挖機收集泥餅并集中堆放，定期通過渣土車清運至場外指定地點，按施工方案的要求進行廢棄或再利用。6.3.9壓濾后的清水可排放至清水池，用于樁基工程循環施工，也可根據試驗結果進行有序排放。含有氫氧化鈣的廢水不能直接用于飲用或土壤農業灌溉，經過藥劑中和處理，并檢測合格后可按本文件要8求進行排放。6.3.10多次循環的水應定期取樣送至試驗室，每月檢測不少于1次，按JGJ63要求檢測水質，工程用水水質要求堿質量濃度≤1500mg/L，堿質量濃度檢測應符合GB/T176中關于KOH、NaOH測定的火焰光度計法的要求，水質取樣不少于5L，再生水應在取水管（出水口）終端接取。如檢測水堿質量濃度＞1500mg/L，則應稀釋后才能循環施工。注：因黏土中堿的質量分數高達2.5%～2.7%，砂巖中堿的質量分數為0.1%～0.3%長期循環使用，會增加水中堿的質量分數，且在樁基混凝土澆搗過程中，因水泥本身含有KOH、Na的質量分數過高會影響樁基混凝土的施工質量，使混凝土產生較大的內應力，導致結構破壞，產生7檢測7.1泥漿7.1.1在泥漿處理前，應檢測泥漿比重、含水率、砂率、粘度等指標數據，泥漿處治方案選擇應以此為基礎進行編制。7.1.2如在施工制漿過程中加入泥漿制漿劑，應在棄漿處治前按GB88978進行有害雜質檢測。7.2水7.2.1應隨機選取壓濾水樣，采集后自然沉淀30min，取上層非沉降部分按GB3838規定方法進行水質分析，并按GB8978的方法檢測污染物含量。7.2.2固液分離后，排放到地表水系中的水質量應滿足GB3838規定的標準限值要求。7.2.3固液分離后，水的PH值應在6～9之間，水中污染物濃度不應超過GB8978的要求。7.3固化物7.3.1采用篩分法對烘干脫水后的固化物進行顆粒分析，了解泥漿顆粒特征，確定土顆粒級配范圍。可根據土顆粒大小，初步確定其工程應用范圍。土顆粒分析按JTG3430的方法進行。7.3.2采用重型擊實法對固化物進行擊實試驗，測試固化物的最大干密度和最佳含水率。擊實試驗前先將固化物烘干，然后通過外加水分的方法來準確獲取不同含水率的固化物試樣。根據試驗結果繪成含水率和最大干密度關系曲線。擊實試驗方法按JTG3430的方法進行。7.3.3采用液塑限聯合測定儀測試固化物的液、塑限，采用的試錐質量為100g。按照JTG3430中T0118規定的方法進行試驗。7.3.4按JTG3430中T0148規定的方法進行無側限抗壓強度試驗，并繪制軸向應力-應變關系曲線。7.3.5采用JTG3430中T0103烘干法對固化后的固化物進行含水率測試。7.3.6以14d齡期的固化物試樣為原料進行加州承載比（CBR）試驗，按JTG3430的方法制件成型并浸泡96h進行試驗。7.3.7當泥漿中添加制漿劑、且固化物擬用于農業耕作和環境處理時，宜按JTG3430中土的化學成分和礦物成分的分析方法進行化學礦物分析。8廢棄與再利用8.1水的排放與再利用8.1.1排入GB3838中Ⅲ類及以上和GB3097中二類及以上海域的水，執行GB8978中的一級排放標準，可就近經排水系統排放至附近河塘、河流或海域中。98.1.2排入GB3838中Ⅳ類、Ⅴ類和GB3097中三類海域的水，執行GB8978中的二級排放標準，可就近經排水系統排放至附近河塘、河流或海域中。8.1.3排入到設置二級污水處理設施的城鎮排水系統的污水，執行GB8978中的三級排放標準，可直接排放到就近的城鎮排水系統中。8.1.4如當地未設置二級污水處理設施，排入到附近排水系統的水應滿足一級或二級排放標準。8.1.5符合GB3838中水質量要求的，可以用于施工用水或農業灌溉。8.1.6絮凝劑含量較高的水，可以重復用于泥漿固化施工。8.2固化物處治8.2.1廢棄泥漿及經處理的棄漿固化物在廢棄、利用或集中存放時，其有害雜質和重金屬含量應滿足GB36600的要求。8.2.2固化物廢棄應充分考慮對環境的影響。8.2.3固化物廢棄后，宜在廢棄物表面進行綠化，以防止水土流失。8.2.4固化物可用于裝袋充填工程，適用情形如下：——固化物的土質塑性指數和含水率與河塘清淤后基底原狀土相等或相近時，可采用編織袋裝固化物后，用于手擺土袋河塘處理，手擺土袋處理厚度不大于50cm，并應采用木樁或鋼筋固定防止土袋滑移；注：此方法在江蘇高速公路有相關課題研究，——固化物裝袋可用于施工臨時筑壩工程、水利、水系改造加固工程以及防洪工程。當用于永久工程時，土袋質量應滿足一定的耐久性要求；——固化物裝袋可用于非浸水重力式擋墻回填土的基底回填處理，也可以用于非浸水混凝土輕型擋墻的填筑施工，用于這些部位的回填時，應做好孔隙填塞處理。8.2.5固化物可用于路基土方填筑，適用情形如下：——固化物土質若為粉質土，當用于二級以上公路路基填筑時，應進行改良處理；——固化物土質具有膨脹性時，進行改良后可用于路基中部及以下部位填筑；——應用于路基填筑時，固化物的最小承載比應滿足表1的規定。表1固化物最小承載比（%）填料應用部位（路面底面以下深度m）基865床543堤433堤>1.5322>1.9基865床5438.2.6固化物可用于農業和綠化用土，適用情形如下：——當固化物擬用于農業用土時，應進行固化物重金屬含量檢測，檢測方法按GB15618中給定的方法執行；——固化物對環境質量要求標準以重金屬污染物鎘、汞、砷、鉛、鉻在土中含量限值表示，見表2；當固化物中重金屬含量不超過表2的控制限值時，可用于農業耕種土。表2固化后固化物中重金屬控制限值（mg/kg）1鎘2汞3砷4鉛5鉻——用于農業耕種土時，應在指定位置整平、粉碎。利用土位置充分考慮現場水利和排水系統情況，完善排水、灌溉的基礎設施，避免浮土沖蝕；——用于工程綠化用土時，宜進行固化物中重金屬含量檢測，重金屬含量應達到GB15618中的相應標準級別要求。當重金屬含量超過表2限值且擬進行綠化的現場條件與當地水系貫通時，應進行重金屬對水系環境影響評估。8.3棄漿處治后評價宜對棄漿處治進行綠色評價，評價方法可按附錄B進行。（資料性）泥漿固化設備A.1設備分類A.1.1按組成濾室的過濾元件不同壓濾機可分為板框式壓濾機和廂式壓濾機。板框式壓濾機是由濾框和濾板組成一個基本過濾單元；廂式壓濾機是把板框壓濾機中的濾框和濾板和二為一形成一個基本過濾單元。廂式濾板和板框式濾板比較見表A.1。注：壓濾機的工作原理是：工作前將濾布套在濾板上，然后操作壓濾機，驅動壓緊桿，將壓緊板緊緊地壓緊濾板。啟動進料泵將物料通過進料口輸入壓濾機，物料通過濾板上的通道進入濾室，在進料泵壓直至濾餅充滿濾室，然后停止進料泵，松開壓緊板，再將濾板一塊一塊地拉往壓緊板方向表A.1廂式濾板與板框式濾板比較濾板結構強度大，不易損壞，能承受更高卸料拉板過程中只需拉板框式濾板濾板結構強度相對較小；過濾壓力≤卸料需要繁瑣過程，時進料口設于濾板上方，孔徑較廂式A.1.2根據壓緊方式不同，分為千斤頂壓緊式、機械壓緊式、自動保壓壓緊式、自動拉板式和隔膜壓榨式。注：千斤頂式壓濾機的特點是結構簡單、操作方便、無需電源，在工作時勞動強積的壓濾機上時容易漏水，一般用于過濾面積為1m～40m的壓適合用于10m～100m的壓濾機。自動保壓壓濾機的特點是操作機，一般為4m～500m或更大.A.1.3根據濾液的流出方式不同分為明流和暗流。暗流是指過濾后的清液經過出液口流出再經過與出液口相連的管道直接排到預定地點；明流過濾是指過濾后的清液不經過出液口流出，而從每塊濾板上的水嘴直接流出。注：暗流過濾適用于易揮發、有毒、有刺激性氣味或具有腐蝕性等不允許暴露在A.1.4按濾餅是否需要洗滌，可分為可洗式、不可洗式壓濾機。除濾餅確需洗滌外，一般均選不可洗A.1.5根據濾餅所需含水量不同，可選吹氣式、不吹氣式。除濾餅確需很干燥外一般均選不吹氣式。A.1.6還可根據實際使用目的定制耐高溫的玻璃纖維聚炳烯濾板和耐高溫、高壓的鑄鐵、球墨鑄鐵和不銹鋼濾板。A.2壓濾機的結構構造A.2.1千斤頂式壓濾機結構構造見圖A.1。A.2.2圖A.1機械壓緊式壓濾機構造見圖A.2。千斤頂式壓濾機構造圖圖A.2機械壓緊式壓濾機構造圖A.2.3自動保壓壓濾機構造見圖A.3。A.2.4圖A.3自動拉板壓濾機構造見圖A.4。自動保壓式壓濾機構造圖A.2.5圖A.4隔膜壓榨壓濾機構造見圖A.5。自動拉板式壓濾機構造圖圖A.5隔膜壓榨式壓濾機構造圖棄漿減排率措施可靠性土壤破壞水體污染植被破壞水土流失固相回收率液相回收率棄漿減排率措施可靠性土壤破壞水體污染植被破壞水土流失固相回收率液相回收率（資料性）棄漿處治環境后評價方法B.1評估模型B.1.1廢棄泥漿處理措施環境評估指標體系包括措施處理效果、措施生態影響及廢棄物回收再利用等三項一級指標。見圖B.1。棄漿處置綠色固化物處理效率圖B.1棄漿處治綠色指標體系B.1.2可根據評估模型，采用模糊評判的方法確定指標權重，得到棄漿處理措施評價的最終數據。B.1.3棄漿處治綠色指標評估模型宜采用直覺模糊集topsis泥漿處治綠色評價模型的構建方法，見附B.1.4對于指標體系中的定量指標，可直接采用計算結果給予計算權重；對于定性指標，可采用C-OWA算子指標賦權的方法確定權重，以減少猶豫度。B.2措施處理效果B.2.1措施處理效果指標包括棄漿減排率、固化處理效率和措施可靠性三項二級指標。B.2.2棄漿減排率ω計算見公式（B.1）。高速公路及一級公路棄漿減排率應不小于95%，其他公路棄漿減排率不應小于92%。負=負——棄漿減排率，單位百分率（%QTQSQT100%…………（B.1）QT——施工產生的棄漿總量，單位立方米B.2.3棄漿固化處理效率是指單次固化處理漿體量與固化措施處理的周期之比，用處理效率隸屬度u表示，計算見公式（B.2）。高速公路及一級公路棄漿處理效率隸屬度應不小于0.9，其他公路棄漿處理效率隸屬度不應小于0.85。2根T…………（B.2）u——處理效率隸屬度；u2——在極限短的工期內和要求固化處理方量下處TB.2.4固化措施的可靠性是指經壓濾固化處理后，泥漿及固化物對生態環境的影響程度，共分4級。見表B.1。表B.1棄漿壓濾固化措施可靠性分級表Ⅰ固液分離后，水質達到一級排放要求，固體物中重金屬元素含量符合農業用地要求，棄漿Ⅲ高于農業用地限值的20%以Ⅱ固液分離后，水質達到一級排放要求，固體物中重金屬元素含量符合農業用地要求，棄漿Ⅳ高于農業用地限值的20%以B.3生態影響B.3.1棄漿處理的生態影響指標包括土壤破壞、水體破壞、水土流失及植被破壞等4項二級指標。B.3.2棄漿處理地土壤破壞、水體破壞、水土流失以及植被破壞等按表B.2進行評價。表B.2生態影響評價標準減排率達92%以上；固化物中重金屬等有害雜質含量輕微，符合GB排放的泥漿不對響基本穩定，長期情況下在排放的泥漿或固化物影響部分草響減排率達60%以上，固化物中重金懸浮物含量不超過固化物中含有重金屬超標，使部響減排率低于60%，固化物中重金屬達到二級排放標準或水中懸浮物含量超過固化物中含有重金屬超標，使植B.4回收再利用B.4.1回收再利用包括固相回收率和液相回收率兩項二級指標。B.4.2固相回收率是經壓濾固液分離后的鉆渣、土石泥沙等被利用的總數量與可回收棄漿中固體顆粒總方量之比。9.4.3液相回收率是經壓濾固液分離后滿足排放或利用水的數量與分離前計算得出的水的數量之比。（資料性）直覺模糊集topsis泥漿處治綠色評價模型的構建方法C.1基于C-OWA算子指標賦權C.1.1邀請n位專家根據同一層次指標的重要性程度進行打分。按0～10分法打分。C.1.2n位專家的打分結果構成指標因素的初始決策數據集(a1,a2,…,aj,…,an)。對決策數據從大到小排序jC.1