DB河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DB13(J)/Txxx—2024備案號：Jxxxx—2024鉆孔泥漿處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TechnicalStandardforDrillingSlurryTreatment（征求意見稿）2024-XX-XX發(fā)布2021-XX-XX實施河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳發(fā)布

河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)鉆孔泥漿處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TechnicalStandardforDrillingSlurryTreatmentDB13(J)/TXXX—2022主編單位：中冀建勘集團有限公司批準(zhǔn)部門：河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳施行日期：2024年xx月xx日2024北京

河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)鉆孔泥漿處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)TechnicalStandardforDrillingSlurryTreatmentDB13(J)/xxx—2024﹡出版（北京市海淀區(qū)三里河路1號）石家莊市紅旗印刷廠印刷﹡開本：850mm×1168mm1/32印張：xx字?jǐn)?shù)：xx千字202x年x月第1版202x年x月第1次印刷印數(shù)：1~2000冊定價：20.00元統(tǒng)一書號：xx.xx

前言根據(jù)《河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳關(guān)于印發(fā)2020年度省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計第一批制（修）訂計劃的通知》（冀建節(jié)科函工【2020】43號）要求，由中冀建勘集團有限公司編制完成本規(guī)程。本規(guī)程總結(jié)了鉆孔泥漿自然沉淀法、機械凈化法、壓濾法、化學(xué)法以及綜合法的施工經(jīng)驗，并對這些方法的工藝流程、施工做法、控制標(biāo)準(zhǔn)及排放要求進(jìn)行了深入研究，結(jié)合我省工程實際，提出了針對性的控制措施，制定了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本規(guī)程主要技術(shù)內(nèi)容包括：1.總則；2.術(shù)語與符號；3.基本規(guī)定；4.自然沉淀法；5.機械凈化法；6.壓濾法；7.化學(xué)法；8.綜合法；9排放標(biāo)準(zhǔn)；10維護(hù)及管理。本規(guī)程中冀建勘集團有限公司負(fù)責(zé)技術(shù)內(nèi)容的解釋，由河北省綠色建筑推廣與建設(shè)工程標(biāo)準(zhǔn)編制中心負(fù)責(zé)管理。在執(zhí)行過程中，請各有關(guān)單位注意總結(jié)經(jīng)驗，隨時將意見和建議反饋至中冀建勘集團有限公司（石家莊市槐安西路555號；郵編050227；電郵箱284685238@），以供修訂時參考。本規(guī)程主編單位、參編單位、主要起草人和審查人員名單：主編單位：中冀建勘集團有限公司主要起草人：聶慶科李華偉劉晶晶（以下按姓氏筆畫）王偉王德亮劉紅超李天生李晨雁呂小龍李福來張迎春鄭寶瑞智學(xué)美翟自強審查人員：

目次TOC\o"1-3"\u1總則 總則1.0.2泥漿主要有水基和油基兩大類。本標(biāo)準(zhǔn)泥漿處理方法主要適用于水基泥漿，對于油基泥漿，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定處理方法的適用性及效果。3基本規(guī)定3.0.4泥漿循環(huán)系統(tǒng)主要包括泥漿制備池、沉淀池、貯漿池及泥漿管路（或循環(huán)槽）等，泥漿池宜采用磚砌筑或全封閉裝配式鋼箱（罐），并做好防滲、防漏措施。泥漿管路宜選用高壓膠管，循環(huán)槽槽底宜鋪設(shè)防滲膜，并做好防漏措施。泥漿處理系統(tǒng)的布置方式在滿足施工要求的同時，應(yīng)防止產(chǎn)生泥漿灑漏、化學(xué)處理劑漏失等問題，并滿足環(huán)境保護(hù)要求。4自然沉淀法4.1.1自然沉淀法主要依靠物理方式將固液進(jìn)行分離，操作簡單、成本低廉；根據(jù)斯托克斯定律，巖屑粒徑越大，沉降速度越快。依靠自然沉淀實現(xiàn)固液分離所需沉淀時間長，沉淀池有效容積大，臨時占地面積大；若遇到較大降雨等情況，易造成沉淀池內(nèi)的泥漿外溢并污染環(huán)境，渣土外運至固體廢物堆場費用較大。泥漿中固相和液相的比重差越大，巖屑沉降速度越快，固相更容易從液相中分離出來。泥漿的黏度越大，巖屑下沉速度會顯著變慢，自然沉淀法清除固相的效果會降低。4.3.4封閉式泥漿循環(huán)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：1一次投入可多次循環(huán)利用，降低工程成本，尤其適用于施工場地分布零散，需要多次轉(zhuǎn)場的工程。2可有效解決泥漿滲漏污染場地的問題，減少泥漿的損耗。3利用水頭壓力供漿，減少設(shè)備投入，降低能源消耗。5機械凈化法5.1一般規(guī)定5.1.1市場上常見的集成式泥漿凈化器為ZX系列，部分泥漿凈化器規(guī)格型號見表5.1.1-1，適用于采用膨潤土造漿且有泥漿凈化需求的樁基工程，通過泥漿凈化器的處理，可有效控制泥漿的各項參數(shù)指標(biāo)，減少廢漿排放，可節(jié)約造漿材料，降低施工成本。表5.1.1-1部分泥漿凈化器規(guī)格型號型號TRZX-50/25TRZX-100/50TRZX-200/50液體處理量（m3/h）≤50≤100≤200渣料處理量（m3/h）≤26≤50≤50分離點（mm）255050泥漿振動篩TRZS753TRZS753TRZS705篩網(wǎng)面積（mm）上層：700×1250上層：700×1250上層：750×900×2下層：750×900下層：750×900下層：700×1250振動電機功率1.0kW×21.0kW×21.5kW×2砂泵配置TRSB4×3-12(15kW)TRSB5×4-13(30kW)TRSB6×5-13J(45kW)旋流器配置DN100×4DN250×1DN250×2罐體尺寸（mm）2100×1500×26003050×2000×12003600x2100×1200外形尺寸（mm）2200×1600×26003120×2200×23803700×2200×25400泥漿振動篩是一種過濾性的機械分離設(shè)備，它通過機械振動將大于網(wǎng)孔的固體顆粒和部分小于網(wǎng)孔的固體篩離出來。輸入凈化器的泥漿通過泥漿振動篩振動將固相從篩網(wǎng)尾部排出，含有小于網(wǎng)孔固相的泥漿透過篩網(wǎng)進(jìn)入下一個凈化程序。凈化器一般會設(shè)置多層篩網(wǎng)，從上而下篩網(wǎng)孔徑越來越小，從而增強篩除分離效果。習(xí)慣上稱150mm(錐筒的內(nèi)徑)以上的水力旋流器為除砂器，常見的除砂器規(guī)格見表5.1.1-2。在壓力作用下，含有固體顆粒的泥漿由進(jìn)漿口沿切線方向進(jìn)入旋流器。在高速旋轉(zhuǎn)過程中，較大較重的顆粒在離心力作用下被甩向器壁，沿殼體螺旋下降，由底流口排出；夾帶細(xì)顆粒的旋流液在接近底部時會改變方向，形成內(nèi)螺旋向上運動，經(jīng)溢流口排出。如果泥漿中含有粗粒土，會損傷旋流器的內(nèi)壁并使閥門堵塞,所以應(yīng)先采用泥漿振動篩除去粗粒土。表5.1.1-2旋流除砂器規(guī)格旋流器桶徑（in）8（DN200)10（DN250)12（DN300)處理量（m3/h）60120140工作壓力（MPa）0.25-0.40.25-0.40.25-0.4進(jìn)口通徑DN125DN150DN150出口通徑DN150DN200DN200分離顆粒（μm）45~7545~7545~755.1.2泥漿振動篩可篩除泥漿中粒徑大于3mm的碎石、塊石等顆粒，旋流除砂器可分離顆粒的平均粒度d50=0.06mm，可清除95%粒徑大于74μm的顆粒和50%粒徑大于30μm的顆粒，篩分出的碴料最大含水率小于30%。5.3凈化處理5.3.3對于泥漿指標(biāo)要求較高的項目，可將渣漿池內(nèi)的泥漿不間斷循環(huán)凈化。6壓濾法6.1一般規(guī)定6.1.1本方法的原理是利用特種絮凝劑與泥漿混合形成絮凝狀態(tài)，在壓濾機的作用下形成絮團，未絮凝的顆粒隨絮團的沉降進(jìn)入壓縮機后形成泥餅，完成固液分離。6.1.2由于廢棄泥漿中含有較多的粗顆粒，泥漿壓濾過程中粗顆粒會損壞濾布，宜首先采用機械凈化法進(jìn)行廢棄泥漿的初步凈化處理，去除泥漿中粒徑大于0.5mm的顆粒，然后再進(jìn)行壓濾作業(yè)。6.2現(xiàn)場布置6.2.1泥漿壓濾機參數(shù)如下表所示：表6.2.1壓濾機參數(shù)表參數(shù)類型參數(shù)數(shù)值設(shè)備占地面積/㎡240每臺每小時處理泥漿量/m310絮凝劑使用量/（kg/h）粉煤灰使用量/（kg/h）50每小時出泥餅量/m310注：絮凝劑使用量/（kg/h）即為每小時絮凝劑的使用量，粉煤灰使用量/（kg/h）即為每小時粉煤灰的使用量。7化學(xué)法7.1一般規(guī)定7.1.1鉆孔施工過程中，常用泥漿有黏土泥漿、膨潤土泥漿、混合泥漿及無固相泥漿四種類型。按泥漿中黏土顆粒的含量，還可分為高固相泥漿、低固相泥漿和無固相泥漿三個類型。低固相泥漿是指黏土顆粒含量小于4%的泥漿，部分膨潤土泥漿在此范圍內(nèi)。聚合物泥漿（俗稱“化學(xué)泥漿”）屬無固相泥漿類，在部分鉆孔工程中已有應(yīng)用。對于黏土或膨潤土泥漿，采用化學(xué)法主要用于改善泥漿性能指標(biāo)；對于聚合物泥漿，主要通過絮凝作用對泥漿進(jìn)行凈化處理。7.2化學(xué)藥劑7.2.1常用化學(xué)藥劑簡介1一般無機化學(xué)藥劑簡介1）純堿（Na2CO3）純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣黏土變?yōu)殁c黏土，即Ca-黏土+Na2CO3→Na-黏土+CaCO3↓上述反應(yīng)可有效地改善黏土的水化分散性能，因此加入適量純堿可使新漿的濾失量下降，黏度、切力增大。但過量的純堿會導(dǎo)致黏土顆粒發(fā)生聚結(jié)，使泥漿性能受到破壞。其合適的加量需通過造漿實驗來確定。此外，在泥漿受到鈣侵時，加入適量純堿使Ca2+沉淀成CaCO3，從而使泥漿性能變好，即Na2CO3+Ca2+=CaCO3↓+2Na+2）燒堿（NaOH）純堿溶于水中完全電離，可提供高濃度Na+和OH-；可沉淀低溶度和難溶的氫氧化物，控制正離子（Ca2+、Mg2+）濃度；變難溶于水的有機酸（如丹寧酸、腐植酸）轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒拟c鹽（如丹寧酸鈉、腐植酸鈉）；變纖維素為堿纖維素；促進(jìn)植物膠溶解。3）氯化鈣（CaCl2）氯化鈣遇Na2CO3生成CaCO3沉淀；pH值高時與OH-生成Ca(OH)2沉淀(氯化鈣泥漿pH值不宜過高)；使高分子羧酸鈉鹽變成不溶性鈣鹽的沉淀。4）硫酸鐵Fe2(SO4)3硫酸鐵生成Fe(OH)3溶膠的水解反應(yīng)；遇Ca(OH)2生成Fe(OH)3膠態(tài)沉淀；加NaOH使pH值調(diào)到4.1以上可全生成Fe(OH)3膠狀沉淀。5）水玻璃（別名：硅酸鈉、泡化堿、偏硅酸鈉）水玻璃重要反應(yīng)：①水解反應(yīng)生成膠態(tài)沉淀(能促進(jìn)沉砂作用)：Na2O.xSiO2+(y+1)H2O?xSiO2.yH2O↓+2NaOH此可逆水解反應(yīng)可改變?nèi)芤旱膒H值。②膠凝作用：用鹽酸適當(dāng)降低水玻璃溶液的pH值，當(dāng)pH值約低于9時，整個溶液會形成不流動的凍膠，被稱作凝膠。從溶液到膠凝所需要的時間，隨pH值不同會有較大的變化(可以從幾秒到幾十小時)。③水玻璃溶液遇Ca2+、Mg2+、Fe3+等高價離子也可生成沉淀。因此，用水玻璃配制的泥漿一般抗鈣能力較差，也不宜在鈣處理泥漿中使用，但它可在鹽水或飽和鹽水中使用。2一般有機化學(xué)藥劑簡介1）纖維素泥漿處理中常用的纖維素類產(chǎn)品為鈉羧甲基纖維素(Na-CMC)，它有高、中、低黏型三種以及國內(nèi)研制的速溶CMC。鈉羧甲基纖維素（Na-CMC）是長短不一的鏈節(jié)為環(huán)式的鏈狀水溶性高分子化合物，它的兩個重要性能指標(biāo)是聚合度和取代度。聚合度n即鏈節(jié)數(shù)，表示纖維素分子鏈的長短，一般聚合度在200～600左右(分子量為4.5×104～13.5×104左右)。聚合度是決定其水溶液黏度的主要因素，聚合度愈大，水溶液黏度也愈大。Na-CMC有高黏、中黏和低黏三種，其聚合度不同。按2%的水溶液的黏度來區(qū)分，低黏度產(chǎn)品是1×10-2Pa.s～3×10-2Pa.s，中黏度是3×10-1Pa.s～6×10-1Pa.s，高黏度是8×10-1Pa.s～1.2Pa.s。取代度x是纖維素鏈節(jié)中的三個羥基中的氫被鈉羧甲基(—CH2COONa)取代的程度。因此最大的取代度為3，若鏈節(jié)中三個羥基的氫只有一個被取代，則其取代度為1，若兩個鏈節(jié)中只有一個被取代，則其取代度為0.5。取代度愈大則表示鈉羧甲基數(shù)愈多，則Na-CMC的水溶性愈好。取代度小于0.3的產(chǎn)品不溶于水。Na-CMC的取代度一般在0.5～0.85之間。取代度在0.8～0.85之間的高水溶性Na-CMC適用于處理高礦化度泥漿。Na-CMC有較好的抗鹽能力，也有一定的抗鈣能力，適用于配制淡水、海水、飽和鹽水泥漿和鈣處理泥漿。Na-CMC是高分子化合物，在水中的溶解速度較慢，我國研制成的速溶CMC，有高黏度和低黏度兩種，高黏度速溶CMC，水溶液濃度0.5%，溶解時間不大于15min；低黏度速溶CMC，水溶液濃度2%，溶解時間不大于15min。2）聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺的特性和在泥漿工藝中起的作用決定于分子量、水解度和在泥漿中的加量。高分子量未水解或水解度低于10%的聚丙烯酰胺是完全絮凝劑；高分子量(250×104～500×104)水解度為30%的部分水解聚丙烯酰胺是選擇性絮凝劑，同時也可作孔壁穩(wěn)定劑；低分子量(100×104以下)高水解度(60%以上)的聚丙烯酰胺則是降失水劑和增粘劑。在泥漿中的濃度不同，聚丙烯酰胺在泥漿中或起絮凝作用，或起穩(wěn)定作用，加量較低(50×10-6～80×10-6)時起絮凝作用，而加量較高時(300×10-6～500×10-6以上)則一般起穩(wěn)定作用。3）XC生物聚合物XC生物聚合物又稱作黃原膠，是由黃原菌類作用于碳水化合物而生成的高分子鏈狀多糖聚合物，相對分子質(zhì)量可高達(dá)5×106，易溶于水。是一種適用于淡水、鹽水和飽和鹽水泥漿的高效增粘劑，加入很少的量(0.2%~0.3%)即可產(chǎn)生較高的黏度，并兼有降濾失作用。它的另一顯著特點是具有優(yōu)良的剪切稀釋性能，能夠有效地改進(jìn)流型(即增大動塑比，降低n值)。用它處理的泥漿在高剪切速率下的極限黏度很低，有利于提高機械鉆速；而在環(huán)形空間的低剪切速率下又具有較高的黏度，并有利于形成平板形層流，使泥漿攜帶巖屑的能力明顯增強。4）水解聚丙烯腈聚丙烯腈不溶于水，不能直接用于處理泥漿。只有經(jīng)過水解生成水溶性的水解聚丙烯腈之后，才能在泥漿中起降濾失作用。水解聚丙烯腈處理泥漿的性能，主要取決于聚合度和分子中的羧鈉基與酰胺基之比(即水解程度)。聚合度較高時，降濾失性能比較強，并可增加泥漿的黏度和切力；而聚合度較低時，降