CN109867386A - 一种水上移动式泥浆处理装置及处理工艺 - Google Patents
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Abstract
一种水上移动式泥浆处理装置包括：浮力平台、除杂系统、除砂系统、脱水系统、尾水处理系统、配药系统、固渣回收装置、废渣接收装置、泥饼接收装置和尾水达标排放装置，除杂系统、除砂系统、脱水系统、尾水处理系统和配药系统与浮力平台上部连接，除杂系统的出口与固渣回收装置连接，除砂系统的出口与废渣接收装置和脱水系统的入口连接，配药系统的出口与脱水系统的入口连接，脱水系统的出口与泥饼接收装置和尾水处理系统的入口连接，尾水处理系统的出口与配药系统和尾水达标排放装置连接。本发明与传统技术相比，实现了泥浆的减量化、稳定化处理，降低了后续的泥浆运输成本；有效解决了目前城市所面临的泥浆处理难题。
Description
技术领域
本发明涉及盾构/建筑/河道泥浆减量化、稳定化处理技术领域，具体涉及一种水上移动式泥浆处理装置及处理工艺。
背景技术
目前城市内的泥浆主要来源于建筑工程泥浆和河道淤泥，随着城市化进程的不断加快及水环境治理的快速推进，泥浆的产生量也越来越大。每立方的天然土，可以产生3-4立方泥浆。因此，每项工程通常产生几万甚至几百万方泥浆需要外运。由于泥浆含水率很高，直接将泥浆外运时实际运输的大部分为水，运输效率低，大幅增加了城市交通负担和造成能源浪费。如果处理不当，不仅造成资源的浪费，而且还造成严重的环境问题。为降低运输成本，部分不法企业甚至将泥浆偷排入城市管网、江河，造成城市管网堵塞、水环境污染。因此，泥浆的稳定化、减量化成为了亟待解决的问题。
目前泥浆的处理方式主要有以下几种，但都存在着较大的弊端：1、罐装车(泥浆车)外运，该方式是将现场产生的泥浆直接通过泥浆泵提升至泥浆车中，通过泥浆车将泥浆运送到城市郊外的空闲场地进行自然干化，但是该方式需要的运输费、人工费、管理费等综合费用比较高，每立方米综合成本高，而且对消纳区域造成不同程度的环境影响；2、现场沉淀干化，该方式需要在施工现场修建沉淀池，将产生的泥浆排入其中，进行自然沉淀和干化，有时也会加入一些絮凝剂进行絮凝处理后再进行沉淀和干燥，但该方式需要占用大面积土地，处理周期长，而且容易对施工现场造成不便；3、离心脱水，可以采用离心机对建筑泥浆进行脱水，但由于打桩施工时泥水反复搅动，泥水的结合力增强，尤其是淤泥质泥浆，靠离心力难以快速将泥水分离，同时离心脱水的能耗大且处理能力相对较低。
为了解决上述问题，我们做出了一系列改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种水上移动式泥浆处理装置及处理工艺，以克服现有技术所存在的上述缺点和不足。
一种水上移动式泥浆处理装置包括：浮力平台、除杂系统、除砂系统、脱水系统、尾水处理系统、配药系统、固渣回收装置、废渣接收装置、泥饼接收装置和尾水达标排放装置，所述除杂系统、除砂系统、脱水系统、尾水处理系统和配药系统与浮力平台上部连接，所述除杂系统的出口与固渣回收装置连接，所述除砂系统的出口与废渣接收装置和脱水系统的入口连接，所述配药系统的出口与脱水系统的入口连接，所述脱水系统的出口与泥饼接收装置和尾水处理系统的入口连接，所述尾水处理系统的出口与配药系统和尾水达标排放装置连接。
其中，所述脱水系统包括：双轴搅拌机、均化池、板框压滤机、滤液收集泵、泥饼出口和压滤液出口，所述双轴搅拌机与除砂系统和配药系统连接，所述均化池与双轴搅拌机连接，所述板框压滤机与均化池连接，所述泥饼出口和压滤液出口设于板框压滤机上，所述泥饼出口连接泥饼接收装置，所述压滤液出口与滤液收集泵连接，所述滤液收集泵与尾水处理系统连接。
进一步，所述浮力平台包括：第一浮力平台和第二浮力平台，所述第一浮力平台上部与除杂系统、除砂系统、尾水处理系统和配药系统连接，所述第二浮力平台上部与脱水系统连接。
进一步，所述除杂系统包括：除杂滚筒筛、缓冲槽、固渣出口和泥浆出口，所述除杂滚筒筛与泥驳连接，所述缓冲槽与除杂滚筒筛下端连接，所述固渣出口设于除杂滚筒筛上，所述泥浆出口设于缓冲槽上，所述固渣出口与固渣回收装置连接，所述泥浆出口与除砂系统连接。
进一步，所述除砂系统包括：旋流器进料泵、水力旋流器和振动筛，所述旋流器进料泵与泥浆出口连接，所述振动筛下端与旋流器进料泵连接，所述振动筛上端与水力旋流器连接，所述旋流器进料泵与废渣接收装置和脱水系统连接。
进一步，所述尾水处理系统包括：酸碱调节池、沉淀池、清水池、回流泵和清水泵，所述酸碱调节池设于沉淀池一侧，所述沉淀池与清水池连接，所述清水泵与清水池连接，所述回流泵一端与沉淀池连接，所述回流泵另一端与脱水系统连接，所述清水池与配药系统和尾水达标排放装置连接。
一种水上移动式泥浆处理工艺，其特征在于，包括：
步骤1：盾构/建筑/河道泥浆首先进入除杂系统，在除杂滚筒筛的作用下，大于5mm的固渣从泥浆中分离出去并进入固渣回收装置，除杂后筛下泥浆进入缓冲槽；
步骤2：缓冲槽内的泥浆进入除砂系统，由旋流器进料泵送入水力旋流器实现泥砂分离，水力旋流器底流进入振动筛完成振动脱水，产生的废渣进入废渣接收装置，旋流器溢流进入下一系统，对于无除砂必要的泥浆，由旋流器进料泵直接送入脱水系统；
步骤3：除砂后的泥浆进入脱水系统，与配药系统投加的药剂在双轴搅拌机和均化池充分混合反应后，由压滤机进料泵送入板框压滤机进行压滤脱水，脱水后的泥饼进入泥饼接收装置，产生的滤液收集后部分用于冲水稀释待处理泥浆，其余进入尾水处理系统；
步骤4：滤液提升进入尾水处理系统，与配药系统投加的酸碱调节剂和絮凝剂充分反应后，进入沉淀池，泥水在此实现沉淀分离，产生的上清液用于配药并达标排放，沉淀浓缩后的泥浆则回流至脱水系统。
进一步，所述配药系统内配置的药剂包括：第一有机药剂、第二有机药剂、酸碱调节剂和无机药剂，所述第一有机药剂用于尾水处理时其投加量为50～150mg/L，用于脱水时其投加量为～0.0015kg/kgDS，所述第二有机药剂用于尾水处理时其投加量为10～100mg/L，用于脱水时其投加量为0.001～0.003kg/kgDS，所述酸碱调节剂投加量为30～50mg/L，所述无机药剂投加量为0.06～0.08kg/kgDS。
本发明的有益效果：
本发明与传统技术相比，实现了泥浆的减量化、稳定化处理，降低了后续的泥浆运输成本；采用浮力平台作为载体，不占用项目用地，作业灵活；板框压滤后的泥饼含水率＜40％，泥浆减量达45％～73％，减量化效果显著；对压滤液进行酸碱调节、絮凝沉淀处理，尾水可达标排放并回用，同时实现了泥浆和尾水的处理，有效解决了目前城市所面临的泥浆处理难题。
附图说明：
图1为本发明的工艺流程图。
图2为本发明的第一浮力平台的俯视示意图。
图3为本发明的第一浮力平台的平断面示意图。
图4本发明的第二浮力平台的俯视示意图。
图5本发明的第二浮力平台的平断面示意图。
附图标记：
浮力平台100、第一浮力平台110和第二浮力平台120。
除杂系统200、除杂滚筒筛210、缓冲槽220、固渣出口230和泥浆出口240。
除砂系统300、旋流器进料泵310、水力旋流器320和振动筛330。
脱水系统400、双轴搅拌机410、均化池420、板框压滤机430、滤液收集泵440、泥饼出口450和压滤液出口460。
尾水处理系统500、酸碱调节池510、沉淀池520、清水池530、回流泵540和清水泵550。
配药系统600、固渣回收装置700、废渣接收装置800、泥饼接收装置900、尾水达标排放装置1000和泥驳1100。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。
实施例1
图1为本发明的工艺流程图。图2为本发明的第一浮力平台的俯视示意图。图3为本发明的第一浮力平台的平断面示意图。图4为发明的第二浮力平台的俯视示意图。图5为发明的第二浮力平台的平断面示意图。
如图1～图5所示，一种水上移动式泥浆处理装置包括：浮力平台100、除杂系统200、除砂系统300、脱水系统400、尾水处理系统500、配药系统600、固渣回收装置700、废渣接收装置800、泥饼接收装置900和尾水达标排放装置1000，除杂系统200、除砂系统300、脱水系统400、尾水处理系统500和配药系统600与浮力平台100上部连接，除杂系统200的出口与固渣回收装置700连接，除砂系统300的出口与废渣接收装置800和脱水系统400的入口连接，配药系统600的出口与脱水系统400的入口连接，脱水系统400的出口与泥饼接收装置900和尾水处理系统500的入口连接，尾水处理系统500的出口与配药系统600和尾水达标排放装置1000连接；
其中，脱水系统400包括：双轴搅拌机410、均化池420、板框压滤机430、滤液收集泵440、泥饼出口450和压滤液出口460，双轴搅拌机410与除砂系统300和配药系统600连接，均化池420与双轴搅拌机410连接，板框压滤机430与均化池420连接，泥饼出口450和压滤液出口460设于板框压滤机430上，泥饼出口450连接泥饼接收装置900，压滤液出口460与滤液收集泵440连接，滤液收集泵440与尾水处理系统500连接。
浮力平台100包括：第一浮力平台110和第二浮力平台120，第一浮力平台110上部与除杂系统200、除砂系统300、尾水处理系统500和配药系统600连接，第二浮力平台120上部与脱水系统400连接。
除杂系统200包括：除杂滚筒筛210、缓冲槽220、固渣出口230和泥浆出口240，除杂滚筒筛210与泥驳1100连接，缓冲槽220与除杂滚筒筛210下端连接，固渣出口230设于除杂滚筒筛210上，泥浆出口240设于缓冲槽220上，固渣出口230与固渣回收装置700连接，泥浆出口240与除砂系统300连接。
除砂系统300包括：旋流器进料泵310、水力旋流器320和振动筛330，旋流器进料泵310与泥浆出口240连接，振动筛330下端与旋流器进料泵310连接，振动筛330上端与水力旋流器320连接，旋流器进料泵310与废渣接收装置800和脱水系统400连接。
尾水处理系统500包括：酸碱调节池510、沉淀池520、清水池530、回流泵540和清水泵550，酸碱调节池510设于沉淀池520一侧，沉淀池520与清水池530连接，清水泵550与清水池530连接，回流泵540一端与沉淀池520连接，回流泵540另一端与脱水系统400连接，清水池530与配药系统600和尾水达标排放装置1000连接。
一种水上移动式泥浆处理工艺，其特征在于，包括：
步骤1：盾构/建筑/河道泥浆首先进入除杂系统200，在除杂滚筒筛210的作用下，大于5mm的固渣从泥浆中分离出去并进入固渣回收装置700，除杂后筛下泥浆进入缓冲槽220；
步骤2：缓冲槽220内的泥浆进入除砂系统300，由旋流器进料泵310送入水力旋流器320实现泥砂分离，水力旋流器320底流进入振动筛330完成振动脱水，产生的废渣进入废渣接收装置800，旋流器溢流进入下一系统，对于无除砂必要的泥浆，由旋流器进料泵310直接送入脱水系统400；
步骤3：除砂后的泥浆进入脱水系统400，与配药系统600投加的药剂在双轴搅拌机410和均化池420充分混合反应后，由压滤机进料泵送入板框压滤机430进行压滤脱水，脱水后的泥饼进入泥饼接收装置900，产生的滤液收集后部分用于冲水稀释待处理泥浆，其余进入尾水处理系统500；
步骤4：滤液提升进入尾水处理系统500，与配药系统600投加的酸碱调节剂和絮凝剂充分反应后，进入沉淀池520，泥水在此实现沉淀分离，产生的上清液用于配药并达标排放，沉淀浓缩后的泥浆则回流至脱水系统400。
配药系统600内配置的药剂包括：第一有机药剂、第二有机药剂、酸碱调节剂和无机药剂，第一有机药剂用于尾水处理时其投加量为50～150mg/L，用于脱水时其投加量为～0.0015kg/kgDS，第二有机药剂用于尾水处理时其投加量为10～100mg/L，用于脱水时其投加量为0.001～0.003kg/kgDS，酸碱调节剂投加量为30～50mg/L，无机药剂投加量为0.06～0.08kg/kgDS。
本发明的工作原理是，待处理泥浆包括：盾构/建筑/河道泥浆，反铲原状河道泥浆需冲水稀释，由泥驳1100运输至浮力平台100后由泥浆泵打入除杂系统200，在除杂滚筒筛210的作用下，大于5mm的固渣从泥浆中分离出去进入固渣回收装置700。除杂后筛下泥浆进入缓冲槽220，并由旋流器进料泵310加压送入水力旋流器320实现泥砂分离，水力旋流器320底流进入振动筛330完成振动脱水，产生的废渣进入废渣接收装置800。旋流器溢流泥浆与配药系统600投加的固化剂和脱水剂在双轴搅拌机410和均化池420充分混合反应后，由压滤机进料泵送入板框压滤机430进行压滤脱水，脱水后的泥饼进入泥饼接收装置900，可外运资源化利用。产生的压滤液收集后部分用于冲水稀释反铲原状河道泥浆，其余进入尾水处理系统500，与配药系统600投加的酸碱调节剂和絮凝剂充分反应后，进入沉淀池520，泥水在此实现沉淀分离，产生的上清液用于配药并由尾水达标排放装置1000排放，沉淀浓缩后的泥浆有回流泵540回流至脱水系统400。整套水上移动式泥浆处理装置日处理量为1200～2500m3/d，进料含水率为50％～75％，泥饼产量为400～800m3/d，泥饼含水率为25％～40％。本发明实现了泥浆的减量化、稳定化处理，降低了后续的泥浆运输成本；采用浮力平台作为载体，不占用项目用地，作业灵活；板框压滤后的泥饼含水率＜40％，泥浆减量达45％～73％，减量化效果显著；对压滤液进行酸碱调节、絮凝沉淀处理，尾水可达标排放并回用，同时实现了泥浆和尾水的处理，有效解决了目前城市所面临的泥浆处理难题。
以上对本发明的具体实施方式进行了说明，但本发明并不以此为限，只要不脱离本发明的宗旨，本发明还可以有各种变化。
Claims (7)
1.一种水上移动式泥浆处理装置，其特征在于，包括：浮力平台(100)、除杂系统(200)、除砂系统(300)、脱水系统(400)、尾水处理系统(500)、配药系统(600)、固渣回收装置(700)、废渣接收装置(800)、泥饼接收装置(900)和尾水达标排放装置(1000)，所述除杂系统(200)、除砂系统(300)、脱水系统(400)、尾水处理系统(500)和配药系统(600)与浮力平台(100)上部连接，所述除杂系统(200)的出口与固渣回收装置(700)连接，所述除砂系统(300)的出口与废渣接收装置(800)和脱水系统(400)的入口连接，所述配药系统(600)的出口与脱水系统(400)的入口连接，所述脱水系统(400)的出口与泥饼接收装置(900)和尾水处理系统(500)的入口连接，所述尾水处理系统(500)的出口与配药系统(600)和尾水达标排放装置(1000)连接；
其中，所述脱水系统(400)包括：双轴搅拌机(410)、均化池(420)、板框压滤机(430)、滤液收集泵(440)、泥饼出口(450)和压滤液出口(460)，所述双轴搅拌机(410)与除砂系统(300)和配药系统(600)连接，所述均化池(420)与双轴搅拌机(410)连接，所述板框压滤机(430)与均化池(420)连接，所述泥饼出口(450)和压滤液出口(460)设于板框压滤机(430)上，所述泥饼出口(450)连接泥饼接收装置(900)，所述压滤液出口(460)与滤液收集泵(440)连接，所述滤液收集泵(440)与尾水处理系统(500)连接。
2.根据权利要求1所述的一种水上移动式泥浆处理装置，其特征在于：所述浮力平台(100)包括：第一浮力平台(110)和第二浮力平台(120)，所述第一浮力平台(110)上部与除杂系统(200)、除砂系统(300)、尾水处理系统(500)和配药系统(600)连接，所述第二浮力平台(120)上部与脱水系统(400)连接。
3.根据权利要求1所述的一种水上移动式泥浆处理装置，其特征在于：所述除杂系统(200)包括：除杂滚筒筛(210)、缓冲槽(220)、固渣出口(230)和泥浆出口(240)，所述除杂滚筒筛(210)与泥驳(1100)连接，所述缓冲槽(220)与除杂滚筒筛(210)下端连接，所述固渣出口(230)设于除杂滚筒筛(210)上，所述泥浆出口(240)设于缓冲槽(220)上，所述固渣出口(230)与固渣回收装置(700)连接，所述泥浆出口(240)与除砂系统(300)连接。
4.根据权利要求1所述的一种水上移动式泥浆处理装置，其特征在于：所述除砂系统(300)包括：旋流器进料泵(310)、水力旋流器(320)和振动筛(330)，所述旋流器进料泵(310)与泥浆出口(240)连接，所述振动筛(330)下端与旋流器进料泵(310)连接，所述振动筛(330)上端与水力旋流器(320)连接，所述旋流器进料泵(310)与废渣接收装置(800)和脱水系统(400)连接。
5.根据权利要求1所述的一种水上移动式泥浆处理装置，其特征在于：所述尾水处理系统(500)包括：酸碱调节池(510)、沉淀池(520)、清水池(530)、回流泵(540)和清水泵(550)，所述酸碱调节池(510)设于沉淀池(520)一侧，所述沉淀池(520)与清水池(530)连接，所述清水泵(550)与清水池(530)连接，所述回流泵(540)一端与沉淀池(520)连接，所述回流泵(540)另一端与脱水系统(400)连接，所述清水池(530)与配药系统(600)和尾水达标排放装置(1000)连接。
6.一种水上移动式泥浆处理工艺，其特征在于，包括：
步骤1：盾构/建筑/河道泥浆首先进入除杂系统(200)，在除杂滚筒筛(210)的作用下，大于5mm的固渣从泥浆中分离出去并进入固渣回收装置(700)，除杂后筛下泥浆进入缓冲槽(220)；
步骤2：缓冲槽(220)内的泥浆进入除砂系统(300)，由旋流器进料泵(310)送入水力旋流器(320)实现泥砂分离，水力旋流器(320)底流进入振动筛(330)完成振动脱水，产生的废渣进入废渣接收装置(800)，旋流器溢流进入下一系统，对于无除砂必要的泥浆，由旋流器进料泵(310)直接送入脱水系统(400)；
步骤3：除砂后的泥浆进入脱水系统(400)，与配药系统(600)投加的药剂在双轴搅拌机(410)和均化池(420)充分混合反应后，由压滤机进料泵送入板框压滤机(430)进行压滤脱水，脱水后的泥饼进入泥饼接收装置(900)，产生的滤液收集后部分用于冲水稀释待处理泥浆，其余进入尾水处理系统(500)；
步骤4：滤液提升进入尾水处理系统(500)，与配药系统(600)投加的酸碱调节剂和絮凝剂充分反应后，进入沉淀池(520)，泥水在此实现沉淀分离，产生的上清液用于配药并达标排放，沉淀浓缩后的泥浆则回流至脱水系统(400)。
7.根据权利要求1所述的一种水上移动式泥浆处理工艺，其特征在于：所述配药系统(600)内配置的药剂包括：第一有机药剂、第二有机药剂、酸碱调节剂和无机药剂，所述第一有机药剂用于尾水处理时其投加量为50～150mg/L，用于脱水时其投加量为～0.0015kg/kgDS，所述第二有机药剂用于尾水处理时其投加量为10～100mg/L，用于脱水时其投加量为0.001～0.003kg/kgDS，所述酸碱调节剂投加量为30～50mg/L，所述无机药剂投加量为0.06～0.08kg/kgDS。
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