淤泥脱水固结技术在环保清淤工程中的应用

第44卷第11期2013年6月人民长江YangtzeRiverV01．44，No．11June，2013文章编号：1001—4179(2013111—0064一03淤泥脱水固结技术在环保清淤工程中的应用沙志贵1，肖华1，罗保平2，周小国2，黄亮2(1．湖北长江清淤疏浚工程有限公司，湖北武汉430019；2．武汉路德科技有限责任公司，湖北武汉430073)摘要：淤泥脱水固结一体化技术是将机械脱水与淤泥固化两者相结合，以机械脱水为手段，用脱水及固结材料对泥浆进行调理，实现对淤泥的“减量化、无害化、稳定化、资源化”处理。介绍了该技术的工艺原理、工艺流程以及系统设计与工艺特点。结合该技术在黄石市青山湖环保清淤工程中的应用实践，对施工情况、工艺改进措施及应用效果进行了总结。该技术的成功应用，为大型湖泊开展大规模环保清淤积累了经验。关键词：环保清淤；淤泥处置；脱水固结一体化；工艺特点中图法分类号：TV85文献标志码：A随着我国经济社会的飞速发展，污水排放量大幅增加，因污水的处理相对滞后，导致大量污水直接排人河湖，再加上雨污不分流，致使河湖严重淤积和污染。水环境的进一步恶化，严重影响了城市人居环境，并制约了我国经济社会的可持续发展。清除河湖水体污染源、改善水体水质、修复水生态是摆在推动国民经济建设和推进城市化建设道路上不可回避的现实问题。由于河湖清淤会产生大量的高含水、高有机质，甚至是有毒、有害的清淤泥浆。如何快速、有效地对体量庞大的污染泥浆进行“减量化、无害化、稳定化、资源化”处理处置，成为河湖环保清淤工程能否顺利实施的关键。1淤泥处理处置工艺比较综合分析国内外有关资料，淤泥处理处置的传统方法主要有自然脱水干燥法、真空预压脱水法、土工管带法、机械脱水法、搅拌固结法等，见表1。由表1可以看出，淤泥脱水固结一体化工艺在河表1淤泥处理处置工艺对比收稿日期12013—03—05作者简介：沙志贵，男，董事长，高级工程师，主要从事环保清淤工程技术管理_y-作。E—mail：shazg@cjh．coln万方数据第11期沙志贵，等：淤泥脱水固结技术在环保清淤工程中目i互嚼湖环保清淤工程中具有明显的技术优势，而且具有工期有保障、占地面积小、施工环境好、适应性强等优点，是淤泥处理处置的最佳施工工艺之一。2淤泥脱水固结一体化工艺淤泥脱水固结一体化技术将机械脱水与淤泥固化两者相结合，以机械脱水为手段、以脱水及固结材料对泥浆的调理为核心实现对淤泥的“减量化、无害化、稳定化、资源化”处理处置。(1)工艺原理。采用FSA泥沙聚沉剂对淤泥进行快速浓缩、调理，营造高黏度泥沙聚集体内部“解凝、断链、造粒、造隙”的脱水环境，结合采用HEC固化剂对高含水环境下的泥沙的固化技术，并最终通过专用泥水分离设备，同步实现淤泥的调理脱水和调质固化。(2)工艺流程与系统设计。淤泥脱水固结一体化处理系统按淤泥浆体分选、浓缩、调理、调质、脱水和固化技术处理流程，设计有预处理、泥浆调理、脱水固化等3个子系统(图1)。泥浆预处理子系统完成对淤泥杂物的分选和去除、重力浓缩调节、浆体通量控制；泥浆调理子系统完成对泥浆中添加料的配置与控制、紊流驱动反应与均化、浆体调理与调质；脱水固化子系统完成泥浆的脱水与固化。(3)工艺特点。①与清淤排泥设备实现无缝对接，产能匹配，处理效率高；②添加FSA泥沙聚沉剂和HEC固结剂的复合材料能够改善淤泥的透水特性及固化性能，使泥水分离效率提高6—10倍；③脱水泥饼体积较水下淤泥体积减量60％以上，大幅降低处置后底泥的运输成本和占地费用；④过滤水清澈，悬浮物指标ss小于20mg／L，达到污水综合排放标准；⑤脱水泥饼含水率40％以下，可实现对有害物质的钝化和固封，并且遇水不泥化，不会造成污染转移，可用作回填土；⑥施工占地面积小，能实现分区分段、24h工厂化作业，不受天气、场地制约，工期有保证。3应用实例(1)工程概况。青山湖为黄石市城区内湖，水质为劣V类，化学需氧量40～55mg／L，生化需氧量9．68～18mg／L，总氮为2．3—4．9mg／L，底泥有机质含量为8％～13％，水环境恶化严重。该工程需处理处置青山湖污染底泥约11万m3，清淤深度为0．4～0．6m。(2)施工情况。清淤底泥作为控制湖泊污染的重要措施之一已得到广泛的应用，但如何妥善处理处置底泥且避免形成二次污染是进行城市河湖清淤工程面临的重要课题。采用清淤的方式改善城市水质、修复(c)压滤机排放的清水(SS值小于20rag／L)图1处理过程示意65水生态，往往遇到几大难题，一是可供用于施工的场地小，二是底泥污染程度高，三是湖泊附近堆场难找。针对这些传统工艺难以克服的难题，黄石市青山湖环保清淤工程选用了淤泥脱水固结一体化工艺对底泥进行处理处置。该工程共投入两套淤泥脱水固结一体化处理系统，与一艘环保清淤绞吸船匹配作业