Dredging mud filter press dewatering and curing

１疏浚泥浆深度脱水固化处理

简介江河湖泊淤积是一种自然现象但近年来随着工业发展和城市化进程加快。城市河道湖泊由于长年接纳雨污水排入。淤积严重。淤泥中氮、磷、重金属富集。形成内源污染源增加了水环境治理的难度和周期。目前。国内多个城市正在围绕河流或湖泊进行疏浚治理改善水环境。这些疏浚工程多为清淤船疏浚、管道长距离输送至特定区域堆放。自然沉淀干化。这种处理方式不仅占地面积大。处理周期长。还带来污染转移等风险。近几年。随着人们环保意识的增强和城市化进程的加快。河流湖泊污染淤泥疏浚泥浆深度脱水固化处理技术在城市水环境治理工程中得到广泛应用。疏浚泥浆深度脱水固化处理技术。是根据城市河道、湖泊淤泥垃圾含量大、有机质含量高、污染成分复杂、疏浚颗粒细的特点。结合淤泥脱水固化处理材料对泥浆进行调理。泥水逐级分离实现快速减量、固结的一种系统淤泥处理系统。该系统通过试验找到泥浆特点。辅助以设备、构筑物和固化材料。实现对疏浚泥浆的逐级分离减量、泥浆浓度调节、泥浆调理改性、深度脱水固结。淤泥可达标资源化利用。处理后的尾水清澈。悬浮物质指标达到国家污水综合排放水一级标准。不溶性污染物大幅度降低。水质大幅改善。２基础资料收集待处理河道或湖泊基础资料收集对淤泥处理工艺选择至关重要。采集的资料应全面、详细、准确、真实。满足工艺设计和施工的要求。需收集的主要基础资料包括:原状泥、地形、地质、水文、气象、材料、用电、用地、交通、环保、处理标准等方面的内容。需收集的淤泥资料包括淤泥的形成方式、形成时间、淤泥取样分析等。河道淤泥则需要了解河流上游的地形、地质、流量、流速、污染源等。湖泊淤泥则需要了解入口河流的地形、地质、流量、流速、污染源。以及湖泊周边污水管网和排污口的水质、流量、流速、污染源等。同时需向当地水利、环保、市政等政府职能部门和周边长期居民详细了解处理水域河床或湖泊的演变、历史上清淤的时间等内容。在了解清楚淤泥的形成方式后。选择具有代表性的区域取样分析淤泥厚度、颗粒物、杂物、有机质、含水率、重金属含量等指标。

３淤泥调理材料选择在淤泥疏浚干化处理过程中。不同阶段需借助一定的淤泥调理材料。包括泥浆过滤调理、泥浆固化、尾水处理以及其他辅助材料。当采用板框压滤机脱水干化工艺时。一般添加泥浆过滤脱水材料。以减小淤泥颗粒的亲水性、增大自由水含量、减小比表面积、增大渗水通道、缩短渗透路径。当采用淤泥原位固化工艺时。一般添加水泥基和石灰基淤泥固化材料。以达到在水中硬化或旱地。

硬化后再运往渣土收纳场。为达到淤泥处理尾水不对水体产生二次污染。需添加尾水处理材料使得水体中的氮、磷和贵金属离子凝聚沉降或稳定结合形成固体沉淀。进而被分离去除。常见的淤泥调理材料参见表１。在实际工程运用中一般是多种材料组合使用。以适应不同的处理工艺。并能满足水环境综合处理要求。

４其他辅助材料(１)强碱:主要用于含油脂的淤泥脱水。碱和酯发生皂化反应后。可使得含油脂淤泥便于脱水。(２)强氧化剂:包括三价钴盐、过硫酸盐、过氧化物、重铬酸钾、高锰酸钾、氯酸盐、浓硫酸等。可以在短时间内氧化淤泥中小分子的有机物。有助于脱水和降低水中的ＣＯＤ、ＢＯＤ等。(３)木屑、稻壳:透气性能、吸附性能都比较好。在淤泥处理过程中。如遇到极难脱水的物质。可适量添加。可降低渗透路径。有利于降低淤泥的含水率。(４)助滤材料:多孔性细粉颗粒或者球状细微颗粒可作为助滤材料使用。可有助于降低材料使用量。常用包括木炭粉、电除尘粉煤灰等。(５)三乙醇胺:可以作为固化材料的早强剂和油性污垢去除使用。

５疏浚淤泥固化程序疏浚淤泥固化程序:河道底泥挖泥船疏浚(抓斗船挖泥)→管道运输或封底船运输→淤泥上岸(淤泥泵送)→淤泥预处理(振动筛除渣)→淤泥脱水固化同位处理(泥浆浓度调节、输送、加材料、搅拌均匀、板框脱水泥水分离)→固化土运输→回填造地。污泥脱水固化同位处理系统是由除渣系统、调节系统、调理系统、分离系统组成。疏浚泥浆通过绞吸船疏浚管道输送后进入除渣系统。通过分级沉淀去除大颗粒沉渣。通过格栅机去除浮渣。泥浆除渣后自行流入调节系统进行浓度调节。表层溢流清水进入尾水池处理后还湖。调节好浓度的泥浆经绞吸船泵送至调理系统。调理系统作为整套技术的核心。在泵送过程中根据要求添加材料对泥浆进行调理、调质。以改变浆体内部微观结构。快速提升后续脱水固化效果。调理完成后的泥浆泵送至分离系统进行泥水分离。分离后的清水ＳＳ值(水质中的悬浮物)小于２０ｍｇ/Ｌ后。通过管道回到调节系统循环利用。泥浆脱水后形成含水率３５％~４０％硬塑状泥饼。直接用于园林绿化或堆放固化后形成具有一定强度不再泥化的土体。可用于工程回填。淤泥疏浚固化关键在于脱水调理系统处理。施工前通过室内试验确定淤泥调理材料的组合方式、添加方式、添加范围和比例。具体到生产线调试时再进行微调。调理材料添加量直接影响到造价。影响因素主要有水下底泥的含固率(干土/总重)、底泥的颗粒组成(粘性、透水性)。含固率越高。绝干土越多。添加材料越多。颗粒越细。粘度越大。透水性越差。材料添加量越大。施工前需要检测河道底泥的含固率、颗粒分析、有机质含量等。有针对性地实施疏浚干化。生产过程中对每个环节的浓度、含水率、调理性质等指标进行检测。以保证淤泥疏浚干化效率。同时压榨干化过程泥饼浸出液的重金属含量检测。作为尾水还湖和固化土体外运回填的控制指标。达标后方能避免二次污染.

６Plate and frame filter press的脱水固结效率影响因素板框压滤机的生产阶段分为闭合压紧、进料、压榨、吹风、卸压、卸料等阶段。各阶段耗时直接决定着生产效率。各阶段效率影响因素见表

板框压滤机的脱水固结效率影响因素很多。当施工工艺和压滤机机型选定后。现场实际生产时其效率主要取决于滤室厚度、滤布和泥浆浓度。滤室厚度决定形成的泥饼厚度。预期形成的泥饼越厚。所需的进料时间就会越长。而压榨的时间一般会稍短。卸料时间也会缩短。需综合权衡。滤布的选型影响过滤性能和卸料的速度。影响因素主要有滤布的光滑程度、滤布的柔软度、滤布与泥饼之间粘粒含量。泥浆浓度影响进料、压榨和卸料时间。是脱水固结同位处理技术提高产能的最关键因素之一。现场生产初期。必须通过生产性试验拟定不同泥浆浓度(一般为５％~２０％)、泥饼设定厚度、进料压力、不同滤布情况下。板框压滤机的脱水固化循环时间和有效泥饼产量。以综合权衡确定生产工艺控制参数。通过武汉墨水湖一期、二期和太子湖板框压滤机实际生产过程来看。泥浆浓度是脱水固结同位处理技术提高产能的最关键因素。泥浆浓度控制在１５％左右。板框压滤机脱水固化效果好、系统产能高.

７结语

淤泥疏浚干化施工技术作为淤泥资源化处理处置的有效工艺。极具利用价值。淤泥合理地资源化处理处置关系到环境、生态和节能减排。大中城市河湖淤泥的有效处理处置直接影响城市的水环境、水生态、城市人居生活和城市经济建设的可持续发展。通过对武汉墨水湖一期、二期和太子湖底泥疏浚干化施工。在不断探索施工工艺流程及参数的基础上。对板框式压滤机污泥固化材料选择和固化效率进行了积极探索研究。为后期实现成本更低、效率更高、自动化水平更高的流水作业生产线。提升污泥板框脱水的设计、施工理论水平。提供了一定的参考经验。

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