CN109467296A - 淤泥处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种淤泥处理工艺，包括如下步骤：通过清淤设备对河道进行清淤，并通过污泥管道进行输送；对污泥中送入垃圾分拣机进行垃圾分拣；污泥送入至刮泥砂分离系统去除污泥中的砂石；污泥送入至储泥池一级沉淀池，储泥池后设置有二级沉淀池与三级沉淀池，三级沉淀池内的溢流水输送至清水池；加药平台对所需要的化学药品进行调配，对储泥池输出的污泥添加药剂，输出的污泥进行混合，对污泥进行调理，再输入至浓缩罐内增加淤泥浓度，之后，脱水前进行二次加药，将污泥送入至脱水平台进行脱水，脱水平台所产生的压滤水回流至二级沉淀池内；三级沉淀池的溢流水排放至清水池，清水池的水用于循环利用或直接排放至河道中，较为高效的水循环利用系统，减少对干净水的依赖。

Description

淤泥处理工艺

技术领域

本发明涉及河道疏浚的技术领域，尤其是涉及一种淤泥处理。

背景技术

公开号为CN206562383U的专利公开了一种淤泥脱水固结处理系统，包括对淤泥进行初步分离处理的预处理装置、将初步分离处理后的泥浆进行加药均化处理的调节装置、将加药均化后的泥浆进行脱水固结处理的脱水装置；所述预处理装置、调节装置以及脱水装置依次连接。

在疏浚泥浆处理过程中，会有涉及到水的循环，但上述技术中缺乏对水的重复利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种淤泥处理工艺，具有较为高效的水循环利用系统，减少对干净水的依赖。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种淤泥处理工艺，包括如下步骤：一种淤泥处理工艺，包括如下步骤：

（1）通过清淤设备对河道进行清淤，并通过污泥管道进行输送；

（2）对污泥中送入垃圾分拣系统进行垃圾分拣；

（3）污泥送入至泥沙分离系统去除污泥中的砂石；

（4）污泥送入至储泥池，储泥池后设置有二级沉淀池与三级沉淀池，三级沉淀池内的溢流水输送至清水池；

（5） 加药平台对所需要的化学药品进行调配，对储泥池输出的污泥添加药剂，将药和污泥进行混合，完成污泥的调理，再输入至浓缩罐内进行浓缩，增加浓缩罐的污泥浓度，之后，将污泥送入至脱水平台进行脱水，脱水前对污泥进行二次加药。

（6）脱水平台所产生的压滤水回流至二级沉淀池内；

（7）三级沉淀池的溢流水排放至清水池，清水池的水用于清洗垃圾分拣系统或清洗泥沙分离系统或直接排放至河道中。

通过采用上述技术方案，清淤设备输送的疏浚泥浆，先经过垃圾分拣系统进行垃圾分拣，去除疏浚泥浆中的浮渣、垃圾以及大颗粒块石；垃圾分拣完成后，对疏浚泥浆中的泥砂进行分离，减少疏浚泥浆中泥砂的含量，并对筛选出的泥砂进行重复利用；储泥池用于对疏浚泥浆进行存储，并进行初次的沉淀；经过储泥池沉淀后的送入至浓缩塔内；加药平台根据水质向储泥池与浓缩塔的管道内添加相应的药剂，对淤泥进行调理、调质，改变淤泥的微观结构，快速增加后续淤泥脱水效果；淤泥完成调理、调质后送入至脱水平台进行脱水处理；清洗平台内的水用于对垃圾分拣系统以及脱水平台进行清洗，清洗后的水输送至清水池内进行沉淀处理；脱水平台产生的浓缩过滤水排放至清洗平台内进行循环利用，而清洗平台对垃圾分拣系统、脱水平台清洗后产生的清洗污泥排清水池内进行沉淀，上层清液可以直接排回河道或者加入至加药平台进行配药。

本发明进一步设置为：所述清淤设备采用绞吸船，河面铺设浮管，绞吸船通过潜管与浮管进行接通，浮管每隔一段距离通过小锚进行双向定位；岸管接通浮管与淤泥处理场。

通过采用上述技术方案，适用于河床较宽河涌，施工前需要附近5km范围内8000平方以上的场地设置处理站，河底淤泥杂质较少；根据河涌现场水深和宽度等条件采用绞吸船进行清淤，通过管道输送到淤泥处理场，绞吸船的疏浚效率高，可以进行快速的对淤泥进行疏浚。

本发明进一步设置为：绞吸式挖泥船施工时，采用适宜的扇形横挖法作业，即挖泥船将定位桩打设在河底泥层中，实现对船体中心定位，并通过定位桩台车的液压轴臂的伸缩，实现定位桩台车在船尾滑道内相对船体的位移，使船体在反作用力下短线推进，每次推进距离1.0～1.5m，最大推进距离3.5m。

通过采用上述技术方案，可以对绞吸船的作业区间进行充分的疏浚，淤泥绞吸彻底。

本发明进一步设置为：泥砂分离系统包括：

a、旋转格栅机，除污泥中的浮渣、垃圾、杂物及大颗粒块石；

b、泥砂分离池，包括第一、二级泥沙分离池及刮砂机；

c、洗砂装置，对砂石进行清洗。

通过采用上述技术方案，对于疏浚泥浆内的泥砂进行分离，分离出的泥砂可以进行重复利用，减少淤泥中泥砂的含量，减少泥砂对后续处理工艺的影响。

本发明进一步设置为：脱水平台为带式压滤机。

通过采用上述技术方案，不流动状态的污泥随着网带的移动而夹持在上下两条网带之间，经过具有可调张紧力的过滤带及直径逐渐递减的转辊和对压辊，实施连续增加的缓慢的对辊挤压力、剪切力作用，通过楔形区、低压区、中压区、高压区和强力对辊挤夹区将泥浆中的水分经过逐级增压的方式不断挤压出来，最后形成含水率娇小的滤饼排除，使得污泥的含水率压滤至 60%以下。

本发明进一步设置为：淤泥调理调质脱水固化过程中，添加重金属稳定剂，消解有害物质、钝化重金属。

通过采用上述技术方案，根据淤泥的重金属污染类别、污染程度，对不同河段针对性的设计不同的重金属稳定剂添加配比，在淤泥调理调质脱水固化过程中，添加重金属稳定剂，消解有害物质、钝化重金属。

本发明进一步设置为：1.对重金属污染的淤泥，在污泥从储泥池流向浓缩塔的管道内添加以下药剂：

SDC淤泥调理脱水剂，使用特制的促进降粘的复合元素两种或两种以上的活性材料为主要组分，再加入适量的活性炭粉、硅酸钠、聚合硫酸铁、聚氯化铝后得到的一种混合物；

HPS淤泥调质固化剂，杀灭淤泥中的细菌，并能有效钝化疏浚泥浆中的重金属，使之形成矿物并稳定，不易溶出；

重金属捕捉剂，短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从污泥中去除重金属离子的化学品；

重金属捕捉剂，与废水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀。

通过采用上述技术方案，SDC淤泥调理脱水剂

成分组成：使用特制的促进降粘的复合元素两种或两种以上的活性材料为主要组分，再加入适量的活性炭粉、硅酸钠、聚合硫酸铁、聚氯化铝后得到的一种混合物。

材料特性：无机高分子材料，水解速度快，水合作用弱。形成的矾花密实，沉降速度快。受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。固态产品为棕褐色，红褐色粉末，极易溶于水。废水的处理优于其他絮凝剂，对水中各种有害元素都有较高的脱除率，COD除去率达60-95%；根据污染物浓度等进行调节；

HPS淤泥调质固化剂

成分组成：由特制的纳微米改性胶凝材料为主要组分，加入适量聚合硅酸铝铁、沸石粉、膨润土和生石灰共同磨细，对高含水淤泥土体等具有良好胶结性能的水硬性胶凝材料，称为淤泥土体改性固化剂。英文名称为：High-performance sludge stabilizer，简称HPS。

材料特性：无机高分子材料，能杀灭淤泥中的细菌，并能有效钝化疏浚泥浆中的重金属，使之形成矿物并稳定，不易溶出，根据污染物浓度等进行调节；

重金属捕捉剂

成分组成：黄原酸酯类和二硫代氨基甲酸盐类衍生物，而二硫代氨基甲酸盐类衍生物是应用最广泛的。有二硫代氨基甲酸氨、钾、钠等。

材料特性：有机材料，能在常温和很宽的PH值条件范围内，与废水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从污泥中去除重金属离子的化学品的功能，根据污染物浓度等进行调节。

本发明进一步设置为，对于黑臭水体，在脱水前添加微生物制剂，放大自然界的底泥降解作用，分解恶臭物，快速将水体从厌氧状态变为好氧，帮助水体恢复自净能力；

通过采用上述技术方案，底泥分解氧化技术指的是原位生物修复，即对受污染的底泥在脱水前直接投加微生物制剂，在基本不破坏自然环境条件下在水体底部进行降解和修复。其中，微生物制是一种将降解底泥微生物菌种和优选矿物等混合加工而成的生物产品，它能够数百倍放大自然界的底泥降解作用，有效分解恶臭物，快速将水体从厌氧状态变为好氧，是一种有效降解底泥，帮助水体恢复自净能力，并重建生态平衡的技术与产品。

底泥分解氧化技术的优点在于：

1.见效快，能迅速消除底泥黑臭，提高污染介质中的微生物浓度，促进水体生物快速修复，提高自净能力；

2.提高水体中的溶解氧（DO），可使水体从黑臭厌氧恢复至溶解氧2~4mg/L以上；

3.能消除水体内源（淤泥）污染，淤泥不上涌，无异臭味，并可将淤泥逐步矿化为密实的土褐色，减少污泥厚度；

4.治理成本相对清淤非常低。

本发明进一步设置为：对于轻质污染的淤泥采用石灰干化工艺进行处理，石灰干化工艺包括：将卸泥池中轻质污染的淤泥，转移至堆放区；生石灰计量投加，并对生石灰粉与污泥进行搅拌；混合反应后，用混合反应的产生的热量使淤泥的水分蒸发降低，然后进行堆积翻晒，含水率降低；污泥含水率达标后运走。

通过采用上述技术方案，利用加入生石灰后温度的升高来实现污泥的杀菌；或利用添加生石灰及其他物质（如飞灰、水泥、粉煤渣等）后污泥的固化效果来满足污泥的填埋工艺要求。另外，处理过程中选择适宜的混合条件可有效改变污泥的性质，由致密、粘稠变成疏松、流动性能好、便于储存和运输的物料。

综上所述，本发明的有益技术效果为：经过储泥池以及一级沉淀池的沉淀，泥浆水中所含有的淤泥大大减少，可以用沉淀后的水清洗垃圾分拣系统和泥沙分离系统；储泥池与脱水装置之间设置水循环，实现水的充分沉淀，当水再经过三级沉淀池进行沉淀后，水相对比较洁净，可以重复使用。

附图说明

图1是本发明淤泥处理工艺的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种淤泥处理工艺，包括如下步骤：

1.一种淤泥处理工艺，包括如下步骤：

（1）通过清淤设备对河道进行清淤，并通过污泥管道进行输送；

（2）对污泥中送入垃圾分拣系统进行垃圾分拣；

（3）污泥送入至泥沙分离系统去除污泥中的砂石；

（4）污泥送入至储泥池，储泥池后设置有二级沉淀池与三级沉淀池，三级沉淀池内的溢流水输送至清水池；

（5） 加药平台对所需要的化学药品进行调配，对储泥池输出的污泥添加药剂，将药和污泥进行混合，完成污泥的调理，再输入至浓缩罐内进行浓缩，增加浓缩罐的污泥浓度，之后，将污泥送入至脱水平台进行脱水，脱水前对污泥进行二次加药。

（6）脱水平台所产生的压滤水回流至二级沉淀池内；

三级沉淀池的溢流水排放至清水池，清水池的水用于清洗垃圾分拣系统或清洗泥沙分离系统或直接排放至河道中。

清淤设备采用绞吸船，清淤船借助于水的运动，来进行挖掘以及输送转移水下土方。它将水下土层经过机械切割使之松动，使泥砂和水相融合，形成一定浓度的泥水混合体，然后通过泥泵产生真空吸出，再经过输泥管道送到淤泥脱水场。

在绞吸式挖泥船后布设实际需要用途的浮管，采用长6m钢管穿设浮筒形式浮管，钢管间用1.5m长的橡胶管柔性连接，使得挖泥船泥浆泵体输出管和潜管有良好的活动余地，浮管敷设线路近似流线型弯曲。因浮管要承受水流、风浪及吹填施工时的冲击力等影响, 故管段间的卡夹必须十分牢固可靠，同时严格控制浮管摆幅和线路顺畅，每隔100m双向抛小锚定位，防止水流、风速造成管线大幅度摆动，影响施工生产。

岸管由直径Φ350mm的钢管和不同角度的弯头、橡胶管组成, 并采用法兰加橡胶垫圈、螺栓连接，岸管铺设时采用人工挑抬连接施工，铺设中尽量平坦顺直，避免死弯。

绞吸式挖泥船定位a抛设上下游向移锚：根据风向和水流情况，确定抛锚顺序，一般先抛设上风、上流锚。抛锚时，将绞刀转移到挖泥边线上，下放到泥里定住船身，要掌握好抛锚的位置，约在上锚缆与当时船身的前夹角45°的位置，但不要小于45°，到位后即行抛锚。抛锚后收紧移缆，待上下游向移抛锚抓住后，方可将绞刀提出泥面。b抛设横移锚:根据左右地形情况，确定抛锚顺序，一般先抛设上风、上流锚。抛锚时，将绞刀转移到挖泥边线上，下放到泥里定住船身，要掌握好抛锚的位置，约在边锚缆与当时船身的前夹角45°的位置，但不要小于45°，到位后即行抛锚。抛锚后收紧横移缆，待锚抓住后，方可将绞刀提出泥面。

绞吸船清淤；a绞吸式挖泥船工作原理工艺流程它是利用吸水管前端围绕吸水管装设旋转绞刀装置，将河底泥沙进行切割和搅动，再经真空泵吸泥管将绞起的泥沙物料送入泥浆泵体，借助强大的泵力，输送到泥沙物料堆积场。b分条开挖法，绞吸式挖泥船施工时，采用适宜的扇形横挖法作业，即挖泥船将定位桩打设在河底泥层中，实现对船体中心定位，并通过定位桩台车的液压轴臂的伸缩，实现定位桩台车在船尾滑道内相对船体的位移，使船体在反作用力下短线推进，每次推进距离1.0～1.5m，最大推进距离3.5m，并依靠挖泥船前端左右绞车收放锚缆，使船身以船尾定位桩为中心，船长为半径，斗轮头左右扇形移动，实现挖泥船扇形横挖法作业。根据河道设计开挖宽度，挖泥船采用单条开挖施工。c分层开挖法，绞吸式挖泥船在施工条幅内疏浚作业时，按自身适宜开挖厚度50～80cm分层开挖疏浚。根据土层厚度情况，施工时一般分2层开挖，适宜的分层开挖能有效减小回淤量，提高开挖精度，减小已疏浚区在疏浚过程中的重新落淤；d对于一般有边坡的河段，先用水陆两栖式液压抓斗船将设计边坡高程以上一侧多余土方挖抛至河道内，再采用绞吸式挖泥船在河道开挖区内，采用斗轮头分层切削挖掘土方，泥泵吸泥，再通过全封闭排泥管线输送和多级接力泵系统加压输送后吹填入围区淤泥脱水场内。其余断面土方直接由绞吸式挖泥船按设计断面开挖并输送至淤泥脱水场内。e对桥梁区域河段，先用水陆两栖式液压抓斗船将一定范围内的土方按设计断面开挖，由自航泥驳运至绞吸式挖泥船开挖区域，然后由绞吸式挖泥船开挖并输送至淤泥脱水场。

淤泥输送，绞吸式挖泥船清淤，通过165KW大口径输土泵配备DN315输泥管输土到淤泥处理场区堆放，输泥距离超过单泵运距时则增设接力泵船。

淤泥通过泵送入垃圾分离系统，垃圾分离系统内的旋转格栅机泥砂分离系统，泥砂分离系统拟选择格栅机及泥砂分离池。格栅机先通过振动格栅去除污泥中的浮渣、垃圾、杂物及大颗粒块石，淤泥进入格栅机后流速降至约为2m/s；再进入泥沙分离系统，泥沙分离系统包括第一、二级泥沙分离池及刮砂机；第一、二级泥砂分离池之间设置水门，水门采用砖砌筑，第一级泥砂分离池主要沉淀大颗粒砂砾；第二级泥砂分离池尾端设置水门，水门采用砖砌筑，第二级泥砂分离池主要沉淀较较大颗粒砂砾；经过两级分级泥砂分离池后，粒径0.1mm以上的砂砾大部分都已分离，砂砾经过洗砂环节后可资源化利用，初步达到淤泥“减量化、资源化”的要求。刮板机将分布在一、二级泥砂分离池池底的粒径大小不一的砂砾分别收集至储砂坑，每级泥砂分离池配备一套刮板机，储砂坑中的砂砾再进入洗砂设备。

经过垃圾分离系统、泥沙分离系统预处理后的污泥进入至储泥池（一级沉淀池），储泥池内的污泥进入浓缩塔的管道中加药，调理脱水处理前需要先进行处理，在化学处理过程中投加絮凝剂，改善脱水性能，使淤泥更容易脱水；调整 pH，使其浸出率降低。絮凝剂和淤泥在调理池中充分搅拌混匀。工作方式为间歇进料、连续搅拌方式。

二、三级沉淀池，其主要作用是增加一定的储备，为脱水设备能保持连续运转增加一定待处理的污泥，其次通过该池把一级沉淀池溢出含固化率更低污泥的上清液转入清水池。清水池，其主要作用是收集分离后的上清液，作为污泥调理的循环用水，多余的则排放至河涌。污泥脱水车间，降低污泥含水率，减少污泥体积。

加药平台针对污泥水的特性添加相应药剂，具体处理如下：

1）无污染的污泥，添加pac、pam；

21）重金属污泥处理方法，

根据淤泥的重金属污染类别、污染程度，对不同河段针对性的设计不同的重金属稳定剂添加配比。在淤泥调理调质脱水固化过程中，添加重金属稳定剂，消解有害物质、钝化重金属，脱水固化后的土堆浸出指标低于《危险废弃物鉴别标准浸出毒性鉴别》GB5085.3-2007中的限值。

SDC淤泥调理脱水剂

成分组成：使用特制的促进降粘的复合元素两种或两种以上的活性材料为主要组分，再加入适量的活性炭粉、硅酸钠、聚合硫酸铁、聚氯化铝后得到的一种混合物。

材料特性：无机高分子材料，水解速度快，水合作用弱。形成的矾花密实，沉降速度快。受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求。固态产品为棕褐色，红褐色粉末，极易溶于水。废水的处理优于其他絮凝剂，对水中各种有害元素都有较高的脱除率，COD除去率达60-95%。

HPS淤泥调质固化剂

成分组成：由特制的纳微米改性胶凝材料为主要组分，加入适量聚合硅酸铝铁、沸石粉、膨润土和生石灰共同磨细，对高含水淤泥土体等具有良好胶结性能的水硬性胶凝材料，称为淤泥土体改性固化剂。英文名称为：High-performance sludge stabilizer，简称HPS。

材料特性：无机高分子材料，能杀灭淤泥中的细菌，并能有效钝化疏浚泥浆中的重金属，使之形成矿物并稳定，不易溶出。

重金属捕捉剂

成分组成：黄原酸酯类和二硫代氨基甲酸盐类衍生物，而二硫代氨基甲酸盐类衍生物是应用最广泛的。有二硫代氨基甲酸氨、钾、钠等。

材料特性：有机材料，能在常温和很宽的PH值条件范围内，与废水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从污水污泥中去除重金属离子的化学品的功能。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种淤泥处理工艺，其特征在于：包括如下步骤：

通过清淤设备对河道进行清淤，并通过污泥管道进行输送；

对污泥中送入垃圾分拣系统进行垃圾分拣；

污泥送入至泥沙分离系统去除污泥中的砂石；

污泥送入至储泥池，储泥池后设置有二级沉淀池与三级沉淀池，三级沉淀池内的溢流水输送至清水池；

加药平台对所需要的化学药品进行调配，对储泥池输出的污泥添加药剂，将药和污泥进行混合，完成污泥的调理，再输入至浓缩罐内进行浓缩，增加浓缩罐的污泥浓度，之后，将污泥送入至脱水平台进行脱水，脱水前对污泥进行二次加药；

脱水平台所产生的压滤水回流至二级沉淀池内；

三级沉淀池的溢流水排放至清水池，清水池的水用于清洗垃圾分拣系统或清洗泥沙分离系统或直接排放至河道中。

2.根据权利要求1所述的淤泥处理工艺，其特征在于：所述清淤设备采用绞吸船，河面铺设浮管，绞吸船通过潜管与浮管进行接通，浮管每隔一段距离通过小锚进行双向定位；岸管接通浮管与淤泥处理场。

3.根据权利要求2所述的淤泥处理工艺，其特征是：绞吸式挖泥船施工时，采用适宜的扇形横挖法作业，即挖泥船将定位桩打设在河底泥层中，实现对船体中心定位，并通过定位桩台车的液压轴臂的伸缩，实现定位桩台车在船尾滑道内相对船体的位移，使船体在反作用力下短线推进，每次推进距离1.0～1.5m，最大推进距离3.5m。

4.根据权利要求3所述的淤泥处理工艺，其特征在于：泥砂分离系统包括：

旋转格栅机，除污泥中的浮渣、垃圾、杂物及大颗粒块石；

泥砂分离池，包括第一、二级泥沙分离池及刮砂机；

洗砂装置，对砂石进行清洗。

5.根据权利要求4所述的淤泥处理工艺，其特征在于：脱水平台带式压滤机。

6.根据权利要求6所述的淤泥处理工艺，其特征在于：淤泥调理调质脱水固化过程中，添加重金属稳定剂，消解有害物质、钝化重金属。

7.根据权利要求6所述的淤泥处理工艺，其特征在于：对重金属污染的淤泥，在污泥从储泥池流向浓缩塔的管道内添加以下药剂：

SDC淤泥调理脱水剂，使用特制的促进降粘的复合元素两种或两种以上的活性材料为主要组分，再加入适量的活性炭粉、硅酸钠、聚合硫酸铁、聚氯化铝后得到的一种混合物；

HPS淤泥调质固化剂，杀灭淤泥中的细菌，并能有效钝化疏浚泥浆中的重金属，使之形成矿物并稳定，不易溶出；

重金属捕捉剂，短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从污泥中去除重金属离子的化学品；

重金属捕捉剂，与废水中的Cu2+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Mn2+、Ni2+、Zn2+、Cr3+等各种重金属离子进行化学反应，并在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀。

8.根据权利要求7所述的淤泥处理工艺，其特征在于，对于黑臭水体，在脱水前添加微生物制剂，放大自然界的底泥降解作用，分解恶臭物，快速将水体从厌氧状态变为好氧，帮助水体恢复自净能力。