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海沙淡化处理的方法有哪些
浏览: 发布日期:2021-01-24

     由于河砂资源逐步减少、资源环境约束增强等问题,我国河砂供应量下降,建筑用砂供应紧张、砂石价格上涨过快,砂石供需矛盾愈发突出。在河砂短缺的情况下,海砂作为一种补位快速在市场流通,且已从广东、浙江、福建等沿海省市渗透到我国中部地区。然而海砂中含有的盐的成分,会使得它在使用时引人腐蚀钢筋的氯离子,对混凝土的耐久性造成危害,所以需要对海砂进行淡化处理后,才可用于建筑业混凝土用砂。
 

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海砂淡化的处理方法
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     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、掺加阻镑剂法和生物方法(除氯菌)等。

  • 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。这种操作简单,节省费用,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,并且淡化后的海砂须经过检测评估后方能应用于工程。

  • 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证海砂的淡化质量。这种方法是耗时短,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;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。海砂淡化过程需要大量淡水,对我国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,所需投资冲洗海砂设备,前期所需投资较大,适合有条件的企业开采。

  • 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,它的淡化周期长,淡化厂占用大量用地,空间利用率低。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。

  • 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。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。

  • 掺加阻剂法

      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。实验发现,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。对于已经开始锈蚀的钢筋混凝土结构,可以采用渗人型阻锈剂,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。

  • 其他方法

      生物方法(除氯菌)是指国外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。国内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临界洗涤用水,再将改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。
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