河砂短缺，海砂补位！海砂淡化处理的6种方法

当前，由于河砂资源枯竭、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。

然而海砂中存在的盐的成分，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。
 

01海砂淡化的处理方法

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。它的优点是操作简单，节省费用，特别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，并且淡化后的海砂必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。它的优点是耗时短，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，适合紧急处理海砂等特殊情况；缺点是工程造价较高，且对水资源浪费、消耗严重，每淡化1m?海砂需消耗淡水1.5t以上。在世界上我国并不是一个水资源储量丰沛的国家，为全球人均水资源最为匮乏的国家之一，人均占有淡水资源仅为世界平均水平的25%左右。因此，若海砂淡化过程需要大量淡水，对我国珍贵的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，所需的专用冲洗设备造价高昂，前期所需投资较大，在淡化海砂市场混乱，甚至有些企业还存在乱用海砂的情况下，此方法很难在市场上得到发展。

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1m?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1m?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，但是对于淡水缺乏的地区该方法仍然不适用。它的淡化周期长，淡化厂占用大量用地，空间利用率低下，不能满足应急要求。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。

掺加阻锈剂法

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。黄华县＾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。洪定海ｐ指出，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）是指美国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。汤奇岳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超临界洗涤用水，再将改超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优点。