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淡化海沙怎么做?

发布时间:20-10-21 | 分类:行业新闻
  海砂的淡化是指通过一系 列的物理和化学措施,使海砂中的氯离子含量降低到标准浓度以下 。海砂淡化的处理技术分别有自然堆置法、淡水冲洗法、机械法、混合法、掺加阻锈剂法和生物方法( 除氯菌 )等。
1自然堆置法
  自然堆置法是将海砂堆积到一定厚度,自然堆放数月或者数年,不做任何处理,取样检测各性能指标,合格后使用。它的优点是操作简单,节省费用,特别适合大批量海砂进行淡化操作;缺点是该方法需要较大场地,并且淡化后的海砂必须经过检测评估后方能应用于工程。2013年法国敦刻尔克港口区管理局根据其海砂产量大,并且有大量堆放场地等优势条件,选择了海滩自然堆放法来淡化处理海砂。并且敦刻尔克港口管理局通过与杜埃高等矿业学院合作,对淡化后的海砂进行检测评估。姜科峰根据我国JGJ 52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准 》、GB/T 14684—2011《建设用砂》和 GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法》等标准中的要求,对敦刻尔克淡化海砂和标准砂进行了颗粒级配与细度模数、表观密度与堆积密度、砂粒坚固性能 、砂粒棱角性能、细粉含泥量、贝壳含量、氯离子含量、砂浆试件的三点弯曲抗折强度和抗压强度、砂浆试件的孔隙组成和孔隙率等指标进行了试验研究,试验结果表明虽然敦刻尔克港口区淡化海砂各项指标都略差于标准砂, 但是经过海滩自然堆积法处理10个月后的敦刻尔克海砂能基本满足普通混凝土工程的要求。

2机械法

  机械法是通过分级机械、给排水设备、离心设备等多个工序 对海砂进行处理,每个工序都有相应标准保3证海砂的淡化质量。它的优点是耗时短,质量能够得到保证,可以在狭窄的范围内工作,可工业机械化,适合紧急处理海砂等特殊情况;缺点是工程造价较高,且对水资源浪费、消耗严重,每淡化1m3海砂需消耗淡水1.5t以上。在世界上我国并不是一个水资源储量丰沛的国家 ,为全球人均水资源最为匮乏的国家之一,人均占有淡水资源仅为世界平均水平的25%左右。   因此,若海砂净化过程需要大量淡水,对我国珍贵的淡水资源保护非常不利,并不满足可持续发展的要求。而且机械法采用机械设备对海砂进行淡化处理,所需的专用冲洗设备造价高昂,前期所需投资较大,在淡化海砂市场混乱,甚至有些企业还存在乱用海砂的情况下,此方法很难在市场上得到发展。

3淡水冲洗法
  淡水冲洗法包括斗式滤水法和散水法。斗式滤水法可在较窄的场地上作业,每1m3海砂需消耗淡水0.8t,每批砂除盐时间为12-24h。散水法需较大场地, 但是用水量较少,每1m3砂消耗淡水0.2t以上,每批砂除盐时间12h以上。它与机械法类似,但机械工序有所减少。相对于机械法来说,耗水降低, 但是对于淡水缺乏的地区该方法仍然不适用。它的淡化周期长, 淡化厂占用大量用地,空间利用率低下, 不能满足应急要求。而且该法生产线的管控不够规范成熟,影响淡化质量的关键参数如淡水水质、用水量 、淘洗时间等尚无标准,即使同一条生产线出产的不同批次淡化砂含盐量也相差较大。淡水冲洗法是目前国内大量使用的海砂淡化处理方法。传统的生产工艺流程是将淡化生产线建在岸边,运砂船从河中用水泵抽水进行预冲洗,把较粗的砾石、贝壳 、泥块筛取,再次淡水冲洗。早在1999年,赵毛媛等探索了淡水冲洗海砂的生产工艺,经实践证明淡化的海砂氯盐含量、含泥量和贝壳含量明显下降。但它的淡水利用率不高,之后冷发光在对国外海洋骨料净化处理生产流程研究的基础上,基于节水 、节能 、有效的原则,采用循环水技术和科学确定最佳水砂比以及相关工艺措施,设计了循环水利用系统。孙炳全运用电渗析原理设计简易海水淡化装置,把海水进行淡化处理后,再用于海砂的淡化过程。生成的淡水pH值较高,且有效减小海砂混凝土液相中的氯离子和氢氧根比值,抑制氯离子侵蚀 。
4混合法
  混合法是将海砂与河砂或机制砂按适当的比例混合在一起, 降低氯化物的含量,得到氯离子含量符合建设用砂要求的混合砂。此法操作简单,经济花费较小,但难以保证大批量的混合砂质量达标。这一方法早期在我国宁波地区采用的比较多。早在20世纪80年代初,宁波地区的河砂就已相当短缺,海砂成为河砂的替代品并在个别建设项目得到小范围运用。
  80年代后期,随着建筑业的蓬勃发展,需要大量的建筑用砂,由于当时对建筑结构的耐久性认识不足,同时也受使用海砂的建筑物暂时没有出现问题的影响,海砂得到了较大规模的使用。21世纪以来,随着人们对建筑结构的耐久性认识的深人,海砂会引起严重的钢筋腐蚀引起了有关部门的重视,宁波市有关部门接连出台了很多海砂使用的相关规定。
  然而,由于成本问题、侥幸心理和管理不到位,尤其是建筑企业的社会责任感相对缺乏和对海砂的长期危害( 海砂引起的从钢筋腐蚀到建筑物结构破坏一般需要几年甚至十几年的时间 )认识不足,仍存在滥用、偷用不合格海砂的问题。混合法由于操作方便、原理简单,能适用于早期宁波地区的海砂淡化,但由于没有具体的规范可循,使得它未能进一步得到推广。
5掺加阻锈剂法
   掺加阻锈剂法是在混凝土配合比设计时,根据技术人员的计算和规范的要求,在混凝土配合比中加入适量阻锈剂,并在混凝土搅拌时按量掺人。该法简单易行、技术可靠、能够保证混凝土工程长期的安全,并且经济花费小;缺点是需要设计人员的精确计算和施工人员准确施工,同时对阻锈剂品质也有要求。
  目前,对钢筋阻锈剂按使用方式和应用对象可分为渗人型、渗透型阻镑剂;按形态可分为水剂型、粉剂型阻锈剂;按化学成分可分为无机型、有机型和混合型阻锈剂;按作用机理可划分为阴极型、阳极型、混合型阻镑剂。
  黄华县发现,阻锈剂的添加量存在一个临界值,达到临界值后阻锈剂的添加对钢筋阻锈改善不明显。洪定海指出 ,对于已经开始锈蚀的钢筋混凝土结构,可以采用渗入型阻锈剂 ,甚至采用电渗阻锈法把阻锈剂电渗到钢筋上使钢筋钝化。掺加阻锈剂法在日本的使用已相当普及。日本是世界上成功利用海砂的国家,沿海地区建筑用砂的90%以上是用海砂。
 6其他方法
  生物方法(除氯菌 )是指美国研究者研发出的一种除氯菌分解海砂中的氯化物,分解产物可以在自然环境无毒散逸。汤奇岳发明了应用气态的臭氧、碳酸气与液态的水综合形成两相共存的超临界洗涤用水,再将改超临界洗涤用水用于去除海砂中的有害离子如氯化物、硫酸盐、有机物质和藻类等,使海砂成为建筑用砂。相对传统的淡水冲洗工艺方法,此法具有淡化效率高、氯离子含量低和淡水用量少等优点。
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