CN111606543A - 一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于水资源与环境领域，涉及一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺。首先进行绞吸挖泥船进行清淤，绞吸挖泥船将泥浆输送至预处理系统，预处理系统与调理改性系统相连接，调理改性系统与余水处理系统和脱水成固系统相连接；余水处理系统和脱水成固系统相连接；本发明根据水体底泥分析情况以及底泥污染层厚度，结合水体整体情况选用大型环保绞吸船清淤，在环保绞刀头、定位系统、探测系统的配合下，精确的进行水体底部污染层淤泥清理，做到不超挖不漏挖，减少对正常底泥层的破坏，减少二次污染。

Description

一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺

技术领域

本发明属于水资源与环境领域，涉及一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺。

背景技术

现有技术中城市内湖黑臭水体处理的重点是治理内源污染，内源污染治理的方式一般为清淤。大规模清淤时一般采用反铲清淤，或者抓斗、绞吸式、斗轮式、耙吸式清淤设备清淤等。淤泥运输时多采用工程车或船只进行运输。淤泥处理时多采用晾晒后弃置或通过填埋、堆肥、高压脱水等形式。

现有技术的缺点是清淤不彻底，且淤泥处理处置时间周期长，方法不够先进，容易造成二次污染。

现有技术中大规模清淤时因清淤设备因未配备防扩散装置，施工搅动的悬浮泥沙量大且影响范围广，造成施工后回淤量较大，在施工过程中为达到设计标准，往往采取超挖的办法。该方法既破坏了原状土，又无法彻底清除污染物，同时扩散的污泥对水体造成了二次污染。

现有技术中用工程车或者船只输送淤泥时，淤泥容易散落或者泄漏，对城市及其周边环境或河流湖泊造成二次污染。

现有技术中淤泥处理时多采用晾晒后弃置或通过填埋、堆肥、高压脱水等形式，如大规模采取上述方式处置淤泥，不仅对淤泥堆场的容量要求大，而且容易对堆场周边环境造成严重污染，对生态系统造成不可逆的破坏。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺。本发明主要目的是清淤彻底化，减少清淤、输送及淤泥处理处置过程中对环境造成的二次污染。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺，包括如下步骤：

首先进行绞吸挖泥船进行清淤，绞吸挖泥船将泥浆输送至预处理系统，预处理系统与调理改性系统相连接，调理改性系统与余水处理系统和脱水成固系统相连接；余水处理系统和脱水成固系统相连接；

在预处理系统系统包括垃圾分选模块、泥浆池模块和垃圾外运模块，泥浆通过垃圾分选模块后通过垃圾外运模块进行外运，泥浆通过垃圾分选模块后输入至泥浆池模块；

调理改性系统包括泥水分离模块和加药模块，加药模块将药剂一和药剂二加入至泥水分离模块；

余水处理系统包括余水处理模块一、排放模块、余水处理模块二，余水处理模块一与泥水分离模块相连接，余水处理模块一与排放模块相连接，余水处理模块二一侧与排放模块相连接，余水处理模块二另一侧与压滤机相连接；

脱水成固系统包括浓缩泥浆模块、泥浆桶、压滤机、药剂三和泥饼，浓缩泥浆模块选用浓缩泥浆池，浓缩泥浆模块一侧与泥水分离模块相连接，浓缩泥浆模块另一侧与泥浆桶相连接，泥浆桶与压滤机相连接，药剂三添加至泥浆桶内，压滤机分离出泥饼，压滤机滤出的水进入至余水处理模块二。

所述的城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺，包括如下步骤：

(1)绞吸挖泥船清淤：

清淤采用绞吸挖泥船，绞吸挖泥船装配了环保绞刀头；

(3)全封闭压力管道输送淤泥：

采用柔性压力管道，接绞吸挖泥船的泥浆泵；

(3)底泥固化处理：

①预处理系统：

泥浆经过全封闭压力管道输送至垃圾分选模块，垃圾分选模块选用振动筛，振动筛用于将漂浮物、卵石等分选出来，经过振动筛处理的泥浆流入泥浆池模块中；

②调理改性系统：

泥浆池模块中的泥浆经泥浆泵输送至加药模块，加药模块选用泥浆分离桶，经过加药系统把搅拌后的药剂一和药剂二泵送至加药模块内，泥浆分离桶内的泥浆经过与药剂一和药剂二反应调理改性后进行泥水分离，泥浆分离桶内分离后的絮状浓缩泥浆沉入桶底，然后将絮状浓缩泥浆排入浓缩泥浆模块，泥浆分离桶内上层清液排入至余水处理模块一；

③脱水成固系统：

浓缩泥浆模块中的泥浆经泥浆泵泵送至泥浆桶后加入药剂三，泥浆桶中的泥浆再经压滤泵泵送至压滤机进行泥水分离，形成泥饼，泥饼经输送带输送至泥饼堆场，余水排入至余水处理模块二，余水处理模块二为沉淀池结构；

④余水处理系统：

经过处理后的余水进入混凝反应器，在混凝反应器内所述余水与磁性絮凝剂均匀混合，在混凝剂和助凝剂的作用下，磁性物质与非磁性悬浮物结合，形成微磁絮团；经过混凝反应后，出水流入超磁分离设备，在高磁场的作用下，形成的磁性微絮团由磁盘打捞出水用于微磁絮团与水体的分离，实现固液分离，出水达标后直接排放至排放模块内即排放至原水体中；由磁盘分离出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁性物质和非磁性物质的分离，污泥则进入脱水成固系统。

与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明根据水体底泥分析情况以及底泥污染层厚度，结合水体整体情况选用大型环保绞吸船清淤，在环保绞刀头、定位系统、探测系统的配合下，精确的进行水体底部污染层淤泥清理，做到不超挖不漏挖，减少对正常底泥层的破坏，减少二次污染。

淤泥输送时采用全封闭大口径钢管，杜绝了淤泥运输中的散落、泄漏情况。灵活选择淤泥堆放地点的同时，还利用水域条件，最大程度铺设水下潜管，淤泥通过全封闭管道吹填入堆场内，避免对周边环境造成影响。

通过一系列物理及化学反应对底泥固化和余水净化处理后，无害化的固化土用作护岸或水体周边景观微地形整理或绿化种植的填土材料，减少底泥堆存场地占用的同时，对资源进行合理地利用，提高了资源利用率；净化后的水体可达到Ⅳ类水标准，回流后可改善原水体水质。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明工艺流程示意图。

图2是本发明余水处理系统工艺流程图。

图3是本发明底泥清淤平面图。

图4是本发明底泥清淤剖面图。

图5是本发明中绞吸挖泥船运行示意图。

图6是本发明中泥浆输送管道示意图。

图7是本发明中泥浆分离桶结构示意图。

图8是本发明中多级沉淀池结构示意图。

图9是本发明中底泥脱水设备结构示意图一。

图10是本发明中底泥脱水设备结构示意图二。

图11是本发明中底泥处理成品示意图。

图12是本发明中底泥处理成品示意图。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

上述发明内容实施在鄱阳县环东湖综合治理工程项目上，具体实施方案如下：该项目底泥清淤面积161.6ha，清淤总方量94.5万m3，底泥处理后约60万m3。根据现场实际情况配备两艘环保绞吸船设备进行清淤，各配备600kW主机和220kW副机，泥浆采用250m3/h大口径泥泵,采用DN400PE输泥管将泥浆输入到底泥处理厂进行底泥固化处理，处理后达标余水排入东湖，无害化的固化土通过自卸车运至该项目其他工程施工，用作护岸、沿湖景观微地形整理及绿化种植的填土材料。下面结合附图对本发明进行清楚完整的说明：

请参阅图1-12所述的一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺，包括如下步骤：

首先进行绞吸挖泥船1进行清淤，绞吸挖泥船1将泥浆输送至预处理系统2，预处理系统2与调理改性系统3相连接，调理改性系统3与余水处理系统4和脱水成固系统5相连接；余水处理系统4和脱水成固系统5相连接；

在预处理系统系统2包括垃圾分选模块21、泥浆池模块22和垃圾外运模块23，泥浆通过垃圾分选模块21后通过垃圾外运模块23进行外运，泥浆通过垃圾分选模块21后输入至泥浆池模块22；

调理改性系统3包括泥水分离模块31、加药模块32，加药模块32将药剂一321和药剂二322加入至泥水分离模块31；

余水处理系统4包括余水处理模块一41、排放模块42、余水处理模块二43，余水处理模块一41与泥水分离模块31相连接，余水处理模块一41与排放模块42相连接，余水处理模块二43一侧与排放模块42相连接，余水处理模块二43另一侧与压滤机53相连接；

脱水成固系统5包括浓缩泥浆模块51、泥浆桶52、压滤机53、药剂三54、泥饼55，浓缩泥浆模块51选用浓缩泥浆池，浓缩泥浆模块51一侧与泥水分离模块31相连接，浓缩泥浆模块51另一侧与泥浆桶52相连接，泥浆桶52与压滤机53相连接，药剂三54添加至泥浆桶52内，压滤机53分离出泥饼55，压滤机53滤出的水进入至余水处理模块二43；

将泥浆输入至泥浆池中

(1)绞吸挖泥船1清淤：

清淤采用绞吸挖泥船1，绞吸挖泥船1装配了环保绞刀头，采用定位桩台车系统，可分体拆装，能适用于多种工况条件；环保绞吸船工作时利用吸水管前端环保绞刀装置，在定位系统、探测系统的配合下，精确的将水底污染层进行切割和搅动，再经真空泵吸泥管将绞起的泥浆物料送入泥浆泵体。

(4)全封闭压力管道输送淤泥：

采用柔性压力管道，接绞吸挖泥船1的泥浆泵，优选的在水体中因地制宜地设置浮管和潜管，根据情况在适当位置设置增压泵，将泥浆全封闭吹送至堆场；

(3)底泥固化处理：

①预处理系统2：

泥浆经过全封闭压力管道输送至垃圾分选模块21，垃圾分选模块21选用振动筛，振动筛用于将漂浮物、卵石等分选出来，经过振动筛处理的泥浆流入泥浆池模块22中；

②调理改性系统3：

泥浆池模块22中的泥浆经泥浆泵输送至加药模块32，加药模块32选用泥浆分离桶，经过加药系统把搅拌后的药剂一321和药剂二32泵送至加药模块32内，优选的所述药剂一321和药剂二322由高效聚合氯化铝、聚丙烯酰胺组成，泥浆分离桶内的泥浆经过与药剂一和药剂二反应调理改性后进行泥水分离，泥浆分离桶内分离后的絮状浓缩泥浆沉入桶底，然后将絮状浓缩泥浆排入浓缩泥浆模块51，泥浆分离桶内上层清液(余水)排入至余水处理模块一41，余水处理模块一41选用多级沉淀池；

③脱水成固系统4：

浓缩泥浆模块51中的泥浆经泥浆泵泵送至泥浆桶52后加入药剂三54，优选的药剂三54用细生石灰，泥浆桶54中的泥浆再经压滤泵泵送至压滤机53进行泥水分离，形成泥饼54，泥饼54经输送带输送至泥饼堆场，余水排入至余水处理模块二43，余水处理模块二43为沉淀池结构；

④余水处理系统4：

经过处理后的余水进入混凝反应器44，在混凝反应器44内所述余水与磁性絮凝剂均匀混合，磁性絮凝剂具有一定浓度，在混凝剂和助凝剂的作用下，磁性物质与非磁性悬浮物结合，形成微磁絮团45；经过混凝反应后，出水流入超磁分离设备，在高磁场的作用下，形成的磁性微絮团45由磁盘46打捞出水用于微磁絮团45与水体的分离，实现固液分离，出水达标后直接排放至排放模块42内即排放至原水体中；由磁盘46分离出来的微磁絮团45经磁回收系统实现磁性物质和非磁性物质的分离，分离后所得磁性物质经过磁种回收实现回收再利用(利用率95％左右)，污泥则进入脱水成固系统5。

大规模底泥固化处理后的淤泥总量较大，固化处理可以有效的将重金属封闭在土壤中使其不易滤出，使氮、磷稳定化，当固化淤泥的无侧限抗压强度达到50kPa时，无害化的固化土可以用作护岸或水体周边景观微地形整理或绿化种植的填土材料，就近消纳。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

首先进行绞吸挖泥船进行清淤，绞吸挖泥船将泥浆输送至预处理系统，预处理系统与调理改性系统相连接，调理改性系统与余水处理系统和脱水成固系统相连接；余水处理系统和脱水成固系统相连接；

在预处理系统系统包括垃圾分选模块、泥浆池模块和垃圾外运模块，泥浆通过垃圾分选模块后通过垃圾外运模块进行外运，泥浆通过垃圾分选模块后输入至泥浆池模块；

调理改性系统包括泥水分离模块和加药模块，加药模块将药剂一和药剂二加入至泥水分离模块；

余水处理系统包括余水处理模块一、排放模块、余水处理模块二，余水处理模块一与泥水分离模块相连接，余水处理模块一与排放模块相连接，余水处理模块二一侧与排放模块相连接，余水处理模块二另一侧与压滤机相连接；

脱水成固系统包括浓缩泥浆模块、泥浆桶、压滤机、药剂三和泥饼，浓缩泥浆模块选用浓缩泥浆池，浓缩泥浆模块一侧与泥水分离模块相连接，浓缩泥浆模块另一侧与泥浆桶相连接，泥浆桶与压滤机相连接，药剂三添加至泥浆桶内，压滤机分离出泥饼，压滤机滤出的水进入至余水处理模块二。

2.根据权利要求1所述的城市内湖黑臭水体生态处理施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)绞吸挖泥船清淤：

清淤采用绞吸挖泥船，绞吸挖泥船装配了环保绞刀头；

(2)全封闭压力管道输送淤泥：

采用柔性压力管道，接绞吸挖泥船的泥浆泵；

(3)底泥固化处理：

①预处理系统：

泥浆经过全封闭压力管道输送至垃圾分选模块，垃圾分选模块选用振动筛，振动筛用于将漂浮物、卵石等分选出来，经过振动筛处理的泥浆流入泥浆池模块中；

②调理改性系统：

泥浆池模块中的泥浆经泥浆泵输送至加药模块，加药模块选用泥浆分离桶，经过加药系统把搅拌后的药剂一和药剂二泵送至加药模块内，泥浆分离桶内的泥浆经过与药剂一和药剂二反应调理改性后进行泥水分离，泥浆分离桶内分离后的絮状浓缩泥浆沉入桶底，然后将絮状浓缩泥浆排入浓缩泥浆模块，泥浆分离桶内上层清液排入至余水处理模块一；

③脱水成固系统：

浓缩泥浆模块中的泥浆经泥浆泵泵送至泥浆桶后加入药剂三，泥浆桶中的泥浆再经压滤泵泵送至压滤机进行泥水分离，形成泥饼，泥饼经输送带输送至泥饼堆场，余水排入至余水处理模块二，余水处理模块二为沉淀池结构；

④余水处理系统：

经过处理后的余水进入混凝反应器，在混凝反应器内所述余水与磁性絮凝剂均匀混合，在混凝剂和助凝剂的作用下，磁性物质与非磁性悬浮物结合，形成微磁絮团；经过混凝反应后，出水流入超磁分离设备，在高磁场的作用下，形成的磁性微絮团由磁盘打捞出水用于微磁絮团与水体的分离，实现固液分离，出水达标后直接排放至排放模块内即排放至原水体中；由磁盘分离出来的微磁絮团经磁回收系统实现磁性物质和非磁性物质的分离，污泥则进入脱水成固系统。

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