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海砂淡化技术提高海砂资源利用率

发布日期: 2018-08-27 | 责任编辑:J9九游信誉
导读:【海砂淡化技术提高海砂资源利用率】海砂是指出产于海洋和入海口附近的砂,包括滩砂、海底砂和入海口附近的砂,其中滩砂为出产于海滩的砂,海底砂为出产于浅海或深海的海底。我拥有1.8万公里的海岸线,有着丰富

【海砂淡化技术提高海砂资源利用率】海砂是指出产于海洋和入海口附近的砂,包括滩砂、海底砂和入海口附近的砂,其中滩砂为出产于海滩的砂,海底砂为出产于浅海或深海的海底。我拥有1.8万公里的海岸线,有着丰富的海砂资源。据不完统计,我现已探明近海建筑砂矿床27处,资源约200亿吨,且主要分布在水深10m以内,岸距小于10km的近岸海域,开采条件良好。台湾浅滩海砂资源区东西长165km,南北宽40-90km,资源量粗估可达200-400亿吨,且以粗中砂为主;福建省近岸浅海区的海砂资源量也在10亿吨左右;广东省珠江口一带的海砂量预计可以达到12.5亿m;其他地区如山东、江苏、海南,海砂储量丰富。珠三角地区的深圳、东莞以及惠州等地的建筑用砂也基本来自于海砂。

海砂因浸泡在海水中,易受海水侵蚀,表面较为粗糙,一般典型海水中含有氯化钠2.7%氯化镁0.32%氯化钙0.05%硫酸镁0.22%硫酸钙0.11%,还有一些微生物、有机物及水溶性无机物等离子,因此,海砂表面黏度相当高,要杂质不易,建筑物钢筋表面的混凝土品质因中性化(酸碱中和),或氯离子侵入,将造成钢筋腐蚀,当钢筋腐蚀生成物的体积比钢筋体积大3~7 倍时,会对混凝土产生张力,造成挤压;累积到某一个程度时,混凝土表面会产生裂缝。而裂缝将导致愈多钢筋生锈,造成混凝土剥落,钢筋外露,将影响建筑物结构。己有研究表明,在混凝土的液相中,当CIˉ/OHˉ:浓度比值大于0.61时,钢筋开始锈烛,与河砂相比,海砂中的贝壳易破碎,贝壳的化学性质不稳定,因而会影响海砂混凝土的耐久性能,因此,在大规模使用海砂时,须对海砂进行淡化处理。

海砂淡化的现状

因为我在海砂的开采方面,并没有持支持态度,开发商在海砂的开采方面没有一个系统的过程,这类海砂用在建筑施工中会造成诸多问题。当下河砂资源面临威胁的形势下,施工方通常会使用没有经过净化的海沙代替河砂,没有净化的海沙盐含量较高,会对钢筋以及混凝土等产生腐蚀作用,如果不及时修补,就需要将原先的建筑物拆,进而导致经济大量损失。目前为了工程质量,我的建筑业已经在不断寻找淡化海砂的技术。利用正确、科学与合理的方式将海沙净化,及时替补已经几近枯竭的河砂资源。此外海砂的净化与工程质量紧密相连,因此,的净化海砂是家与社会的要任务。只有海砂净化的技术不断完善,并将净化之后的海沙利用于工程建筑,才可以对我的建筑业发展起到作用。

海砂淡化的控制目标

海砂的淡化须根据家出台的政策执行,其中一些政策给出了海砂的淡化控制目标,相关方面须达到要求。同时一些地方也出台了相关政策法规,对海砂市场和海砂的淡化进行规范。海砂的淡化只有按照相关法律法规执行,才可以使工程质量得到保障,如果只是盲目的净化,这类海砂一般达不到建筑工程的施工要求,且建筑完工之后,还会存在诸多安隐患。

海砂淡化处理方法

目前,内外多采用以下几种淡化处理方法处理氯化物标海砂:海滩自然放置法、淡水冲洗法、机械法等。

海砂自然放置法:在海滩上,将海砂堆积到厚度,自然堆放数月或几年,经雨水冲刷以其氯离子含量,取样化验含盐量合格后使用。此技术措施简单,不需要大的场

地,但周期长,放置时间一般需要 2 个月以上,并且空间利用率低且不能解决应急需要。

淡水冲洗法:这种方法又包括斗式滤水法和散水法。其中斗式滤水法可在较窄的场地上作业,每立方米砂需消耗淡水 0.8t 以上,每批砂除盐时间约 12~24h。散水法则需较大场地,而用水量则较少(每立方米砂需消耗淡水0.2t 以上),每批砂除盐时间 12h 以上。此种方法快捷,能满足应急需要,但通常需要冲洗设备,造价高,并且水资源浪费严重,不符合可持续发展需要。

机械法:利用机械对海砂进行分选、冲洗,该方法效率高,所需时间短,但需要分级、离心、给水和排水的成套设备,投资大,耗水量较大,每立方米砂需消耗淡水 1.5t 以上。

混合法:将海砂与河砂按适当的比例掺和在一起,其根本原理是氯化物的含量还可以改变海砂的级配。

以上方法能够基本满足生产出符合规范要求的净化海砂,但都存在以下问题:

(1)设备简易,生产粗放,不规范,目前也无规范可以遵循;

(2)普遍存在耗水量大、能耗高、占地广的问题;

(3)工艺流程设计和用水量缺乏系统试验的、科学的依据,大多依靠经验,随意性很大,因而,净化处理出来的海砂质量不稳定,是含盐量波动较大。

因此,为了克服以上一系列弊病,  开发了海砂淡化新方法-有害离子洗涤法。经实践证明: 淡化后的海砂氛盐含量、含泥量、贝壳含量下降, 淡化效果理想。有害离子洗涤法的特点是用海水洗海砂,符合绿色资源,生产成本低廉,品质佳,能大量生产,是适合的海砂淡化处理方法。

有害离子洗涤法:利用气态臭氧、碳酸气体与液态水混合而成的临界洗涤用水,并将该临界洗涤水用于海砂的淡化,能海砂中可能含有对金属物质有害的离子,例如氯化物、硫酸盐化合物、有机化学物质和藻类等,使淡化后海砂可作为建筑用砂使用。

临界洗涤海砂方法,其特征在于,先向水中导入碳酸气调整PH值使其小于7,成为适合臭氧延长半衰期的环境,再向储水槽中导入臭氧,形成液态与气态两相共存的洗涤用水,水的黏度克服水的表面张力,产生临界洗涤,用于海砂中有害离子如氯化物、硫酸盐、有机物质、藻类等,使海砂资源再利用,成为高质量建筑用砂。

有害离子洗涤法优势:

(1)本洗涤方法中导入的臭氧,使洗涤液成液态与气态两相共存的洗涤用水,克服只有水存在时的物理特性,水的黏度克服水的表面张力及毛细现象,发挥临界洗涤功能将有害离子洗涤。

(2)本洗涤方法中导入的臭氧,能够与饱和的有机物或不饱和有机物,迅速产生化学作用,将海砂或河砂表面的微生物、有机物、藻类等。

(3)本洗涤方法中导入的臭氧,能溶入水中使水中含氧量提高增加水的离子导电度,砂石中含量大多是Si02为缘体,而离子导电度可避免产生静电吸附微粉末,因此经本方法洗涤后的粒度较易筛选。

(4)本洗涤方法中导入的臭氧,其第三个氧原子溢出时,会放出大量的热能,并同时有声波发生,能将砂石表面微小凹洞中的有害离子逼出,使经过本方法洗涤过的砂石更为清洁。

(5)本洗涤方法中导入的臭氧,其原料来自空气,经电放电产生,因此其有成本低、可量产的优点。

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