本实用新型专利技术公开了一种真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，包括泥浆模型系统、真空预压系统、电渗系统和数据采集系统，所述真空预压系统包括位于泥浆模型系统内的改良排水体、抽滤容器和真空泵，所述改良排水体通过导线与电渗系统连接作为电极，所述改良排水体包括骨架、滤网、位于骨架两端的封堵体和碎石，本实用新型专利技术改良排水体的滤网是可拆换的钢丝滤网，孔径可以自由选择，通过改变钢丝滤网不同的孔径，可探究不同孔径的滤膜对泥浆脱水性能的影响；改良排水体利用弹簧作为内置骨架，不易弯折且不妨碍水的渗流；改良排水体可导电，用于电极不同布置方式对泥浆脱水性能影响的研究。响的研究。响的研究。
【技术实现步骤摘要】
一种真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置
[0001]本技术涉及工程废弃泥浆资源化处置
，具体涉及一种真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置。
技术介绍
[0002]当在环保要求高的地方建设工程时，废弃泥浆不能随意倾倒，否则面临巨额罚款或工程暂停等问题。因此，对泥浆合理处置势在必行，亟需一种高效、简单的泥浆脱水减容办法。
[0003]目前，对于工程废弃泥浆的方法大致可以分为四种：一是自然沉淀，其特点是占用大量土地资源，沉淀池规模很大，沉淀周期长且土颗粒沉降量有限；二是化学固化法，通过向泥浆中添加化学药剂，药剂与泥浆发生化学反应，泥浆可以快速板结。但是存在化学药剂大规模运用成本高且板结后土体难以再次利用的缺陷；三是再生处理法，通过废弃泥浆性质检测，然后利用过滤、沉淀等方法对泥浆进行分离净化、再生处理和补充泥浆浆液。通过再生处理可以节约泥浆用量10%~25%，但再生处理存在工序复杂、再生泥浆性质不稳定等问题。四是化学絮凝加机械脱水处理法，通过向泥浆中加入絮凝剂，絮凝剂发生吸附桥架和网捕作用，加速泥浆中土颗粒的沉淀。絮凝后的泥浆再经过机械压滤、离心处理，泥浆含水量进一步降低。但此方法存在能耗较高的问题，大大限制了推广应用。
[0004]电渗法用于软基处理已有较长的历史，最早是俄罗斯学者发现粒径极小的粘粒带有负电荷，在电场作用下，土颗粒向阳极缓慢移动并且挤压水分子向相反的方向移动，此为电泳作用；粘粒具有双电子层结构，吸附大量极性水分子。在电场作用下，粘粒表面的双电层发生滑移，削弱了双电层的吸附作用，可以实现土颗粒与水分的脱离，此为电渗作用。电渗法在高粘粒软基脱水处理中已有部分应用，其配合真空预压工法，对软基加固具有较好的效果，尤其表现在后期含水量较低时。然而，工程废弃泥浆就是由微米级别的土颗粒吸附大量水分子形成的稳定胶体，所以自然沉淀难以分离，故可以考虑将真空预压电渗法引入应用在工程废弃泥浆的脱水中。
[0005]废弃泥浆初期中含水量很高，自由水较多，一般含水量都在200%以上，直接利用电渗能耗较大，经济性有待商榷。一般情况下可先将阴离子聚丙烯酰胺絮凝剂加入初期含水量很高的泥浆中，泥浆中的微米级别的土颗粒在吸附桥架、卷扫网捕的作用下絮凝成团状，上层脱水清液可以直接利用抽水泵排除，余留的絮体泥浆做进一步处理，但以往的真空预压脱水工法采用的是普通塑料排水带，普通塑料排水带存在以下缺陷：一是滤膜的等效孔径较小，易堵塞；二是土体脱水后产生较大收缩，排水带易弯折。
[0006]因此，提供一种可重复利用改良排水体以实现对絮体泥浆多种脱水的真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，已是一个值得研究的问题。
技术实现思路
[0007]为了解决上述现有技术中存在的不足，本技术的目的是提供一种可重复利用
改良排水体以实现对絮体泥浆多种脱水的真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置。
[0008]本技术的目的是这样实现的：
[0009]一种真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，包括用于盛放泥浆的泥浆模型系统、与泥浆模型系统连接的真空预压系统、与泥浆模型系统连接且用于为泥浆进行电渗作用的电渗系统、用于测量泥浆模型系统内泥浆性能的数据采集系统，所述真空预压系统包括位于泥浆模型系统内的改良排水体、与改良排水体的顶部通过塑料钢丝软管连接的抽滤容器、与抽滤容器通过塑料钢丝软管连接的真空泵，所述改良排水体通过导线与电渗系统连接作为电极，所述改良排水体包括具有弹性的骨架、包裹在骨架上且可拆卸的滤网、位于骨架两端且将滤网和骨架构成的容纳腔进行封堵的封堵体、位于容纳腔内部的碎石。
[0010]所述骨架采用弹簧，所述滤网采用钢丝滤网，所述封堵体采用橡胶塞，所述容纳腔内设有排水管，排水管的顶部通过“十”字接头与塑料钢丝软管连接。
[0011]所述骨架上设有若干环形卡箍，若干环形卡箍包裹在滤网的外表面且沿骨架的长度方向均匀分布。
[0012]所述塑料钢丝软管上设有阀门用于控制水进入抽滤容器内的量和真空泵抽出的气量。
[0013]所述泥浆模型系统包括位于地面上的底座、位于底座上的可视化泥浆池、位于可视化泥浆池内且将改良排水体固定的内支架。
[0014]所述电渗系统包括直流电源，直流电源通过导线与改良排水体连接。
[0015]所述数据采集系统包括位于抽滤容器内的水位计、位于可视化泥浆池内的标尺、位于可视化泥浆池内且通过导线与数据采集设备连接的空隙水压计、位于抽滤容器顶部且用于检测抽滤容器内压力的压力表。
[0016]积极有益效果：本技术改良排水体的滤网是可拆换的钢丝滤网，孔径可以自由选择，通过改变钢丝滤网不同的孔径，可探究不同孔径的滤膜对泥浆脱水性能的影响；改良排水体利用弹簧作为内置骨架，不易弯折且不妨碍水的渗流；改良排水体可导电，可以用于电极不同布置方式对泥浆脱水性能影响的研，改良排水体兼顾电渗电极、防淤堵及抗弯折三重作用，通过监测泥浆的脱水量的变化，可探究电渗法参与泥浆脱水的适合时间节点；通过调节直流电源的电压电流，可探究电压电流逐级变化对泥浆脱水性能的影响；通过改变电极位置，可探究电渗法电极不同布置方式对泥浆脱水性能的影响。
附图说明
[0017]图1为本技术的结构示意图；
[0018]图2为本技术改良排水体的结构示意图；
[0019]图3为本技术内支架的结构示意图；
[0020]图4为本技术电极布置示意图；
[0021]图中为：真空泵1、塑料钢丝软管2、抽滤容器3、阀门4、压力表5、水位计6、可视化泥浆池7、标尺8、内支撑9、密封膜10、改良排水体11、导线12、橡胶塞13、环形卡箍14、碎石15、钢丝滤网16、弹簧17、“十”字接头18、内支架19、直流电源20、数据采集设备21、孔隙水压计22、底座23。
具体实施方式
[0022]以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，一种真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，包括用于盛放泥浆的泥浆模型系统、与泥浆模型系统连接的真空预压系统、与泥浆模型系统连接且用于为泥浆进行电渗作用的电渗系统、用于测量泥浆模型系统内泥浆性能的数据采集系统，所述真空预压系统包括位于泥浆模型系统内的改良排水体11、与改良排水体11的顶部通过塑料钢丝软管2连接的抽滤容器3、与抽滤容器3通过塑料钢丝软管2连接的真空泵1，所述改良排水体11通过导线与电渗系统连接作为电极，所述塑料钢丝软管2上设有阀门4用于控制水进入抽滤容器3内的量和真空泵1抽出的气量，所述抽滤容器3由钢材焊接而成，顶部通过密封圈、法兰盘密封；抽滤容器3的顶盖装有五个阀门和一个压力表、左侧安装有水位计，下方安装有排水阀门。水位计精度为1cm。抽滤容器尺寸可以根据脱水量设计。改良排水体可导电，可以用于电极不同布置方式对泥浆脱水性能影响的研究，改良排水体兼顾电渗电极、防淤堵及抗弯折三重作用，通过监测泥浆的脱水量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，其特征在于：包括用于盛放泥浆的泥浆模型系统、与泥浆模型系统连接的真空预压系统、与泥浆模型系统连接且用于为泥浆进行电渗作用的电渗系统、用于测量泥浆模型系统内泥浆性能的数据采集系统，所述真空预压系统包括位于泥浆模型系统内的改良排水体、与改良排水体的顶部通过塑料钢丝软管连接的抽滤容器、与抽滤容器通过塑料钢丝软管连接的真空泵，所述改良排水体通过导线与电渗系统连接作为电极，所述改良排水体包括具有弹性的骨架、包裹在骨架上且可拆卸的滤网、位于骨架两端且将滤网和骨架构成的容纳腔进行封堵的封堵体、位于容纳腔内部的碎石。2.根据权利要求1所述的真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，其特征在于：所述骨架采用弹簧，所述滤网采用钢丝滤网，所述封堵体采用橡胶塞，所述容纳腔内设有排水管，排水管的顶部通过“十”字接头与塑料钢丝软管连接。3.根据权利要求1所述的真空预压联合电渗法处理絮体泥浆的试验装置，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：李嘉，易山林，张景伟，党笑天，张程伟，易鹏，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：
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