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河砂短缺，海砂補(bǔ)位！海砂淡化處理的6種方法

當(dāng)前，由于河砂資源枯竭、資源環(huán)境約束增強(qiáng)等問(wèn)題，我國(guó)河砂供應(yīng)量下降，建筑用砂供應(yīng)緊張、砂石價(jià)格上漲過(guò)快，砂石供需矛盾愈發(fā)突出。在河砂短缺的情況下，海砂作為一種補(bǔ)位快速在市場(chǎng)流通，且已從廣東、浙江、福建等沿海省市滲透到我國(guó)中部地區(qū)。

然而海砂中存在的鹽的成分，會(huì)使得它在使用時(shí)引人腐蝕鋼筋的氯離子，對(duì)混凝土的耐久性造成危害，所以需要對(duì)海砂進(jìn)行淡化處理后，才可用于建筑業(yè)混凝土用砂。
 

01海砂淡化的處理方法

海砂的淡化是指通過(guò)一系列的物理和化學(xué)措施，使海砂中的氯離子含量降低到標(biāo)準(zhǔn)濃度以下。海砂淡化的處理技術(shù)分別有自然堆置法、淡水沖洗法、機(jī)械法、混合法、摻加阻鎊劑法和生物方法（除氯菌）等。

自然堆置法

自然堆置法是將海砂堆積到一定厚度，自然堆放數(shù)月或者數(shù)年，不做任何處理，取樣檢測(cè)各性能指標(biāo)，合格后使用。它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，節(jié)省費(fèi)用，特別適合大批量海砂進(jìn)行淡化操作；缺點(diǎn)是該方法需要較大場(chǎng)地，并且淡化后的海砂必須經(jīng)過(guò)檢測(cè)評(píng)估后方能應(yīng)用于工程。

機(jī)械法

機(jī)械法是通過(guò)分級(jí)機(jī)械、給排水設(shè)備、離心設(shè)備等多個(gè)工序?qū)Ｉ斑M(jìn)行處理，每個(gè)工序都有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)保證海砂的淡化質(zhì)量。它的優(yōu)點(diǎn)是耗時(shí)短，質(zhì)量能夠得到保證，可以在狹窄的范圍內(nèi)工作，可工業(yè)機(jī)械化，適合緊急處理海砂等特殊情況；缺點(diǎn)是工程造價(jià)較高，且對(duì)水資源浪費(fèi)、消耗嚴(yán)重，每淡化1m?海砂需消耗淡水1.5t以上。在世界上我國(guó)并不是一個(gè)水資源儲(chǔ)量豐沛的國(guó)家，為全球人均水資源最為匱乏的國(guó)家之一，人均占有淡水資源僅為世界平均水平的25%左右。因此，若海砂淡化過(guò)程需要大量淡水，對(duì)我國(guó)珍貴的淡水資源保護(hù)非常不利，并不滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。而且機(jī)械法采用機(jī)械設(shè)備對(duì)海砂進(jìn)行淡化處理，所需的專用沖洗設(shè)備造價(jià)高昂，前期所需投資較大，在淡化海砂市場(chǎng)混亂，甚至有些企業(yè)還存在亂用海砂的情況下，此方法很難在市場(chǎng)上得到發(fā)展。

淡水沖洗法

淡水沖洗法包括斗式濾水法和散水法。斗式濾水法可在較窄的場(chǎng)地上作業(yè)，每1m?海砂需消耗淡水0.8t，每批砂除鹽時(shí)間為12-24h。散水法需較大場(chǎng)地，但是用水量較少，每1m?砂消耗淡水0.2t以上，每批砂除鹽時(shí)間12h以上。它與機(jī)械法類似，但機(jī)械工序有所減少。相對(duì)于機(jī)械法來(lái)說(shuō)，耗水降低，但是對(duì)于淡水缺乏的地區(qū)該方法仍然不適用。它的淡化周期長(zhǎng)，淡化廠占用大量用地，空間利用率低下，不能滿足應(yīng)急要求。而且該法生產(chǎn)線的管控不夠規(guī)范成熟，影響淡化質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)如淡水水質(zhì)、用水量、淘洗時(shí)間等尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，即使同一條生產(chǎn)線出產(chǎn)的不同批次淡化砂含鹽量也相差較大。

混合法

混合法是將海砂與河砂或機(jī)制砂按適當(dāng)?shù)谋壤旌显谝黄穑档吐然锏暮?，得到氯離子含量符合建設(shè)用砂要求的混合砂。此法操作簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)花費(fèi)較小，但難以保證大批量的混合砂質(zhì)量達(dá)標(biāo)。這一方法早期在我國(guó)寧波地區(qū)采用的比較多。

混合法由于操作方便、原理簡(jiǎn)單，能適用于早期寧波地區(qū)的海砂淡化，但由于沒(méi)有具體的規(guī)范可循，使得它未能進(jìn)一步得到推廣。

摻加阻銹劑法

摻加阻銹劑法是在混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)技術(shù)人員的計(jì)算和規(guī)范的要求，在混凝土配合比中加入適量阻銹劑，并在混凝土攪拌時(shí)按量摻人。該法簡(jiǎn)單易行、技術(shù)可靠、能夠保證混凝土工程長(zhǎng)期的安全，并且經(jīng)濟(jì)花費(fèi)??；缺點(diǎn)是需要設(shè)計(jì)人員的精確計(jì)算和施工人員準(zhǔn)確施工，同時(shí)對(duì)阻銹劑品質(zhì)也有要求。目前，對(duì)鋼筋阻銹劑按使用方式和應(yīng)用對(duì)象可分為滲人型、滲透型阻鎊劑；按形態(tài)可分為水劑型、粉劑型阻銹劑；按化學(xué)成分可分為無(wú)機(jī)型、有機(jī)型和混合型阻銹劑；按作用機(jī)理可劃分為陰極型、陽(yáng)極型、混合型阻鎊劑。黃華縣＾驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，阻銹劑的添加量存在一個(gè)臨界值，達(dá)到臨界值后阻銹劑的添加對(duì)鋼筋阻銹改善不明顯。洪定海ｐ指出，對(duì)于已經(jīng)開始銹蝕的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以采用滲人型阻銹劑，甚至采用電滲阻銹法把阻銹劑電滲到鋼筋上使鋼筋鈍化。摻加阻銹劑法在日本的使用已相當(dāng)普及。日本是世界上成功利用海砂的國(guó)家，沿海地區(qū)建筑用砂的90％以上是用海砂。

其他方法

生物方法（除氯菌）是指美國(guó)研究者研發(fā)出的一種除氯菌分解海砂中的氯化物，分解產(chǎn)物可以在自然環(huán)境無(wú)毒散逸。湯奇岳發(fā)明了應(yīng)用氣態(tài)的臭氧、碳酸氣與液態(tài)的水綜合形成兩相共存的超臨界洗滌用水，再將改超臨界洗滌用水用于去除海砂中的有害離子如氯化物、硫酸鹽、有機(jī)物質(zhì)和藻類等，使海砂成為建筑用砂。相對(duì)傳統(tǒng)的淡水沖洗工藝方法，此法具有淡化效率高、氯離子含量低和淡水用量少等優(yōu)點(diǎn)。