【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于大面積泥漿施工，具體而言，涉及一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法。
技術(shù)介紹
1、泥漿是土木工程施工過(guò)程中普遍存在的一種流態(tài)性較強(qiáng)的物料,主要包括水、泥土顆粒、膠凝材料等成分。泥漿廣泛應(yīng)用于基坑支護(hù)、地基處理、隧道施工等工程中,是不可或缺的重要施工材料。然而,大量泥漿的產(chǎn)生與處理卻成為了一大難題。
2、首先,大規(guī)模泥漿的產(chǎn)生和堆積會(huì)占用大量現(xiàn)場(chǎng)空間,影響正常施工作業(yè)。施工現(xiàn)場(chǎng)往往采取就近堆放或臨時(shí)沉淀池的方式暫存泥漿,但這種做法不僅需要大量場(chǎng)地,而且容易造成二次污染和環(huán)境問(wèn)題。
3、其次,泥漿中含有大量的懸浮物、重金屬、有機(jī)物等污染物,直接排放會(huì)對(duì)周圍的水體、土壤和大氣造成嚴(yán)重污染。傳統(tǒng)的泥漿處理多采用簡(jiǎn)單的機(jī)械沉淀或化學(xué)絮凝沉淀,但去除效率有限,處理后的泥漿及尾水仍難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
4、再者,未經(jīng)處理的泥漿如果直接用作回填,會(huì)造成地基承載力降低、沉降加大等問(wèn)題。而采用直接焚燒或填埋的方式也存在成本高昂、二次污染風(fēng)險(xiǎn)大等缺點(diǎn)。
5、因此,亟需開(kāi)發(fā)出一種高效、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的泥漿處理技術(shù),以解決大規(guī)模泥漿施工中的諸多難題。壓濾技術(shù)作為一種行之有效的泥漿分離方法,受到廣泛關(guān)注。然而,現(xiàn)有的泥漿壓濾工藝仍存在處理效率低下的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)提供一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，能夠解決現(xiàn)有的泥漿壓濾工藝仍存在處理效率低下的技術(shù)問(wèn)題。
2、本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、
4、s10、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)平面布置，確定泥漿壓濾機(jī)的最優(yōu)部署位置，使泥漿池位置得到最大利用；
5、s20、準(zhǔn)備固化劑，調(diào)配優(yōu)化固化劑配合比，根據(jù)工程需要進(jìn)行攪拌和調(diào)整，以保證質(zhì)量和性能符合要求；
6、s30、將泥漿輸送至泥漿壓濾機(jī)，通過(guò)高壓力機(jī)械壓榨，實(shí)現(xiàn)固體顆粒與液體的初步分離；
7、s40、利用過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)壓榨后的泥漿進(jìn)行進(jìn)一步過(guò)濾，分離出固體殘?jiān)鼮V餅和濾液；
8、s50、對(duì)濾餅進(jìn)行壓實(shí)處理，減少體積并提高穩(wěn)定性，為后續(xù)處理做準(zhǔn)備；
9、s60、收集處理后的濾餅，根據(jù)工程需求進(jìn)行回填、制磚或其他資源化利用；
10、s70、對(duì)濾液進(jìn)行沉淀、過(guò)濾、吸附的處理，去除懸浮物、溶解物和有害物質(zhì)，達(dá)到排放或回收利用標(biāo)準(zhǔn)；
11、s80、建立泥漿處理效率評(píng)估模型，包括處理速度、固液分離效果、濾餅含水率指標(biāo)；
12、s90、根據(jù)評(píng)估模型結(jié)果，優(yōu)化泥漿壓濾機(jī)的操作參數(shù)，包括壓力、過(guò)濾時(shí)間、進(jìn)料速率、濾板間距、振動(dòng)頻率、濾布張力，以提高處理效率和效果。
13、其中，所述確定泥漿壓濾機(jī)的最優(yōu)部署位置采用多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)表示如下：
14、
15、式中，n為泥漿產(chǎn)生點(diǎn)的數(shù)量；m為壓濾機(jī)部署位置數(shù)量；xij為若泥漿從點(diǎn)i運(yùn)送到位置j的壓濾機(jī)則為1，否則為0；yj為若在位置j部署壓濾機(jī)則為1，否則為0；cij為從點(diǎn)i運(yùn)送泥漿到位置j的單位運(yùn)輸成本；fj為在位置j安裝壓濾機(jī)的固定成本；qj為在位置j運(yùn)營(yíng)壓濾機(jī)的成本；ej為在位置j處理環(huán)境影響的成本。
16、這個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)是一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題，考慮了多個(gè)壓濾機(jī)位置的選擇、泥漿分配、運(yùn)輸成本、安裝成本、運(yùn)營(yíng)成本、環(huán)境成本、處理能力、運(yùn)輸距離、場(chǎng)地面積、環(huán)境影響和時(shí)間等多個(gè)因素。求解這個(gè)問(wèn)題可以使用分支定界法、割平面法或者啟發(fā)式算法等優(yōu)化方法。該模型的解將給出泥漿壓濾機(jī)的最優(yōu)部署位置以及泥漿的最優(yōu)分配方案。
17、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含泥漿處理能力約束，具體表示如下：
18、
19、式中，vi為點(diǎn)i產(chǎn)生的泥漿體積；pj為位置j壓濾機(jī)的處理能力。
20、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含每個(gè)泥漿產(chǎn)生點(diǎn)必須分配到一個(gè)壓濾機(jī)的約束，具體表示如下：
21、
22、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含運(yùn)輸距離約束，具體表示如下：
23、
24、式中，dij為從點(diǎn)i到位置j的距離；dmax為最大允許總運(yùn)輸距離。
25、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含場(chǎng)地面積約束，具體表示如下：
26、
27、式中，aj為位置j壓濾機(jī)占地面積；amax為最大可用總面積。
28、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含環(huán)境影響約束，具體表示如下：
29、
30、式中，nj,sj,wj為位置j的噪音、粉塵、廢水影響因子；w1,w2,w3為環(huán)境影響權(quán)重；emax為最大允許環(huán)境影響。
31、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含時(shí)間約束，具體表示如下：
32、
33、式中，tij為從點(diǎn)i運(yùn)送泥漿到位置j的時(shí)間；pj為位置j壓濾機(jī)的處理時(shí)間；tmax為最大允許總時(shí)間。
34、其中，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含決策變量約束，具體表示如下：
35、
36、其中，所述建立泥漿處理效率評(píng)估模型的步驟，具體包括：
37、根據(jù)泥漿處理的目標(biāo)和要求，建立包括處理速度、固液分離效果、濾餅含水率在內(nèi)的泥漿處理效率評(píng)估指標(biāo)體系；
38、在實(shí)際泥漿處理過(guò)程中，系統(tǒng)地收集各評(píng)估指標(biāo)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，形成樣本數(shù)據(jù)集，并對(duì)數(shù)據(jù)集進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；
39、采用回歸分析的方法，建立泥漿處理效率指標(biāo)與關(guān)鍵工藝參數(shù)之間的預(yù)測(cè)模型作為泥漿處理效率評(píng)估模型；
40、對(duì)建立的評(píng)估模型進(jìn)行敏感性分析，量化分析各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)處理效率指標(biāo)的影響程度；
41、將建立的泥漿處理效率評(píng)估模型集成到泥漿處理系統(tǒng)的運(yùn)行管理平臺(tái)中，實(shí)時(shí)調(diào)用模型預(yù)測(cè)處理效率指標(biāo)，并根據(jù)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，定期更新模型參數(shù)；
42、所述泥漿處理效率評(píng)估模型的形式，具體表示如下：
43、y＝f(x；θ)+∈；
44、其中,為樣本數(shù)據(jù)集的效率指標(biāo)向量,為樣本數(shù)據(jù)集的特征向量,θ為模型參數(shù),∈為隨機(jī)誤差項(xiàng)；v表示處理速度，η表示固液分離效果，w表示濾餅含水率；具體而言，處理速度v表示單位時(shí)間內(nèi)處理的泥漿量,固液分離效果η表示固體物質(zhì)與液體的分離程度,濾餅含水率w表示濾餅中殘留的水分含量；
45、所述樣本數(shù)據(jù)集表示為：
46、其中，n表示樣本數(shù)據(jù)集的數(shù)量。
47、進(jìn)一步的，所述步驟s10，具體包括：泥漿產(chǎn)生點(diǎn)的空間分析識(shí)別、泥漿壓濾機(jī)部署位置的多目標(biāo)優(yōu)化、方案可視化與評(píng)估等步驟。首先,通過(guò)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地勘察,利用空間分析算法對(duì)泥漿產(chǎn)生點(diǎn)進(jìn)行聚類分析,識(shí)別出主要的泥漿產(chǎn)生區(qū)域。然后建立一個(gè)包括總運(yùn)輸成本最小化、總處理時(shí)間最短化、環(huán)境影響最小化等目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化模型,在滿足泥漿處理能力、場(chǎng)地面積、環(huán)境影響閾值等約束條件下,采用混合整數(shù)規(guī)劃算法求解該優(yōu)化問(wèn)題,確定泥漿壓濾機(jī)的最佳部署位置。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述確定泥漿壓濾機(jī)的最優(yōu)部署位置采用多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)表示如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含泥漿處理能力約束，具體表示如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含每個(gè)泥漿產(chǎn)生點(diǎn)必須分配到一個(gè)壓濾機(jī)的約束，具體表示如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含運(yùn)輸距離約束，具體表示如下：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含場(chǎng)地面積約束，具體表示如下：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含環(huán)境影響約束，具體表示如下：
8.根據(jù)權(quán)利要求
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含決策變量約束，具體表示如下：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述建立泥漿處理效率評(píng)估模型的步驟，具體包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述確定泥漿壓濾機(jī)的最優(yōu)部署位置采用多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)表示如下：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含泥漿處理能力約束，具體表示如下：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含每個(gè)泥漿產(chǎn)生點(diǎn)必須分配到一個(gè)壓濾機(jī)的約束，具體表示如下：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種泥漿壓濾機(jī)處理大面積泥漿施工方法，其特征在于，所述多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)包含運(yùn)輸距離約束，具體表示如下...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓洪鵬，肖志偉，王保棟，馬廣壯，孫天智，王琛，孔鋒，郝志強(qiáng)，孟錳，呂巖偉，王玉豪，張宇航，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中建八局發(fā)展建設(shè)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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