CN116102222A - 一种河道淤泥清洁处理利用工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种河道淤泥清洁处理利用工艺，涉及淤泥处理技术领域。该基于河道淤泥清洁处理利用工艺，包括淤泥收集、曝气、分流、废水处理、淤泥液化、重金属钝化、干燥脱水和再利用。本发明通过在淤泥干燥前，利用曝气、分流和重金属钝化处理，提前对淤泥以及淤泥的水分进行净化处理，避免了二次污染的可能性，并通过分流将大部分水分排回河道，减少了对水资源浪费，提高了本发明的清洁处理能力。
Description
技术领域
本发明涉及淤泥处理技术领域，具体为一种河道淤泥清洁处理利用工艺。
背景技术
随着经济建设的飞速发展，人类活动迁移频繁，城市化进程加快，污水排放量大幅增加，大量污水直接排放湖泊，再加降雨地表产流、产沙和产污导致我国部分地区河流、湖泊泥水环境状况急剧恶化，不少河道、湖泊淤积面抬高，淤积十分严重以致淤泥淤积日益成为社会性公害，引发出一系列环境隐患。
淤泥处理有卫生填埋、直接土地利用、焚烧三种方法。1、卫生填埋：这种处置方法简单、易行、成本低，淤泥又不需要高度脱水，适应性强。但是淤泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。2、直接土地利用：淤泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少淤泥带来的负面效应。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为淤泥土地利用的有效方式淤泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了淤泥对人类生活的潜在威胁，既处置了淤泥又恢复了生态环境。国内外淤泥处理技术方法及工艺主要有自然干燥法、真空预压法、土工管袋法、机械脱水法以及直接搅拌固结法等，这些方法均存在一定的局限性，脱水能耗高、产量低容易产生二次污染。3、焚烧：湿淤泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的淤泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也极不经济。以焚烧为核心的淤泥处理方法是最彻底的淤泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少淤泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，且处理时也会面临排放问题。综上所述，由于河道淤泥处理再利用时，本身就可能会造成二次污染，因此需要一种清洁的不会造成二次污染的新型处理工艺。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种河道淤泥清洁处理利用工艺，解决了现有的河道淤泥处理技术，在处理再利用时，可能会造成二次污染的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种河道淤泥清洁处理利用工艺，包括淤泥处理和再利用工艺，具体处理步骤为：
S1.淤泥收集：
在河道清淤时，利用清淤设备将淤泥分段从河道清除，并通过淤泥泵和管道将淤泥转运至处理站；
S2.曝气：
将淤泥混合污水运至处理站的多个曝气池内，添加具有活性菌种的活性污泥，利用搅拌设备在保持污泥的悬浊液态的同时，对悬浊液进行曝气，并通过曝气设备进一步增加固液混合物的氧气含量，消耗淤泥中的有机质含量；
S3.分流：
当曝气完成后，停止搅拌，使悬浊液沉淀，初步沉淀后，通过分流设备将废水抽出，流入废水处理设施；
S4. 废水处理：
废水流入废水处理设施，通过污水净化流程处理后，再度排回原河道；
S5. 淤泥液化：
废水排出后，通过震动设备产生的震动使剩余的淤泥残余的水分与淤泥产生作用，降低淤泥的剪力强度使淤泥产生土壤液化，再通过搅拌设备进行持续搅拌；
S6.重金属钝化：
在进行分流时，提取底部淤泥沉淀，通过电化学法检测出淤泥所含有的重金属种类和含量，在淤泥液化后，根据淤泥中的重金属在不同环境中具有不同的活性状态，添加相应的化学材料使淤泥中不稳定态的重金属转化为稳定态的重金属，减小重金属的活性，降低污染；
S7.干燥脱水；
在进行重金属钝化后，利用流体泵将淤泥泵入压滤机内，通过压滤机设备使淤泥进行初步脱水后，利用转运设备将脱水淤泥运输至晒场，进行自然干燥；
S8.再利用：
当淤泥干燥后，直接可用作农业覆土、垃圾堆场覆盖土、城市绿地用土或河堤路基填土。
优选的，所述步骤4中的污水处理流程为：沉淀、重金属络合、再沉淀、过滤、紫外线消毒、排回河道。
优选的，所述步骤2中的曝气模式为24小时连续曝气，曝气时间为2-4天。
优选的，所述步骤6中的电化学法具体为阳极溶出伏安法。
优选的，所述步骤7中，压滤机压滤出的水分通过管道排入废水处理设施，进行污水处理后，排回河道。
（三）有益效果
本发明提供了一种河道淤泥清洁处理利用工艺。具备以下有益效果：
1、本发明通过在淤泥干燥前，利用曝气、分流和重金属钝化处理，提前对淤泥以及淤泥的水分进行净化处理，避免了二次污染的可能性，并通过分流将大部分水分排回河道，减少了对水资源浪费，提高了本发明的清洁处理能力。
2、本发明震动设备产生的震动，降低淤泥的剪力强度使淤泥产生土壤液化，降低后续的搅拌难度，便于后续重金属固化时，药剂的混合，提高了本发明的实用性。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明实施例提供一种河道淤泥清洁处理利用工艺，包括淤泥收集、曝气、分流、废水处理、淤泥液化、重金属钝化、干燥脱水和再利用工艺，具体处理步骤为：
S1.淤泥收集：
在河道清淤时，利用清淤船将淤泥分段从河道清除，并通过淤泥泵和管道将淤泥转运至处理站；
S2.曝气：
将淤泥混合污水运至处理站的多个曝气池内，从已经曝气完毕的曝气池内，挖出具有大量活性菌种的活性污泥，添加未位曝气的曝气池内，利用固定式搅拌机在保持污泥的悬浊液态的同时，对悬浊液进行曝气，并通过高压气泵和曝气石进一步增加固液混合物的氧气含量，消耗淤泥中的有机质含量；
S3.分流：
当曝气完成后，停止搅拌，使悬浊液沉淀，初步沉淀后，将部分沉淀池的表层活性污泥挖出，投入下一批曝气池内，再通过分流设备将废水抽出，流入废水处理设施；
S4. 废水处理：
废水流入废水处理设施，通过污水净化流程处理后，再度排回原河道；
S5. 淤泥液化：
废水排出后，通过液压震动器产生的震动使剩余的淤泥残余的水分与淤泥产生作用，降低淤泥的剪力强度使淤泥产生土壤液化，再通过固定式搅拌机进行持续搅拌；
S6.重金属钝化：
在进行分流时，提取底部淤泥沉淀，通过电化学法检测出淤泥所含有的重金属种类和含量，在淤泥液化后，根据淤泥中的重金属在不同环境中具有不同的活性状态，添加相应的化学材料（如石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等）使淤泥中不稳定态的重金属转化为稳定态的重金属，减小重金属的活性，降低污染；
S7.干燥脱水；
在进行重金属钝化后，利用流体泵将淤泥泵入压滤机内，通过压滤机设备使淤泥进行初步脱水后，利用转运车将脱水淤泥运输至晒场，进行自然干燥；
S8.再利用：
当淤泥干燥后，直接可用作农业覆土、垃圾堆场覆盖土、城市绿地用土或河堤路基填土；
本发明通过在淤泥干燥前，利用曝气、分流和重金属钝化处理，提前对淤泥以及淤泥的水分进行净化处理，避免了二次污染的可能性，并通过分流将大部分水分排回河道，减少了对水资源浪费，提高了本发明的清洁处理能力。
步骤4中的污水处理流程为：沉淀、重金属络合、再沉淀、过滤、紫外线消毒、排回河道，步骤2中的曝气模式为24小时连续曝气，当有机物含量低于30%时，曝气时间为2天，步骤7中，压滤机压滤出的水分通过管道排入废水处理设施，进行污水处理后，排回河道。
实施例二：
本实施例与实施例一的不同之处在于：一种河道淤泥清洁处理利用工艺，包括淤泥收集、曝气、分流、废水处理、淤泥液化、重金属钝化、干燥脱水和再利用工艺，具体处理步骤为：
S1.淤泥收集：
在河道清淤时，利用清淤船将淤泥分段从河道清除，并通过淤泥泵和管道将淤泥转运至处理站；
S2.曝气：
将淤泥混合污水运至处理站的多个曝气池内，从已经曝气完毕的曝气池内，挖出具有大量活性菌种的活性污泥，添加未位曝气的曝气池内，利用搅拌机在保持污泥的悬浊液态的同时，对悬浊液进行曝气，并通过高压气泵和曝气石进一步增加固液混合物的氧气含量，消耗淤泥中的有机质含量；
S3.分流：
当曝气完成后，停止搅拌，使悬浊液沉淀，初步沉淀后，将部分沉淀池的表层活性污泥挖出，投入下一批曝气池内，再通过分流设备将废水抽出，流入废水处理设施；
S4. 废水处理：
废水流入废水处理设施，通过污水净化流程处理后，再度排回原河道；
S5. 淤泥液化：
废水排出后，通过池底的液压震动器产生的震动使剩余的淤泥残余的水分与淤泥产生作用，降低淤泥的剪力强度使淤泥产生土壤液化，再通过固定式搅拌机进行持续搅拌；
S6.重金属钝化：
在进行分流时，提取底部淤泥沉淀，通过电化学法检测出淤泥所含有的重金属种类和含量，在淤泥液化后，根据淤泥中的重金属在不同环境中具有不同的活性状态，添加相应的化学材料（如石灰法(又称为氢氧化物沉淀法)、硫化物法和银盐法等）使淤泥中不稳定态的重金属转化为稳定态的重金属，减小重金属的活性，降低污染；
S7.干燥脱水；
在进行重金属钝化后，利用流体泵将淤泥泵入压滤机内，通过压滤机设备使淤泥进行初步脱水后，利用转运车将脱水淤泥运输至晒场，进行自然干燥；
S8.再利用：
当淤泥干燥后，直接可用作农业覆土、垃圾堆场覆盖土、城市绿地用土或河堤路基填土。
步骤4中的污水处理流程为：沉淀、重金属络合、再沉淀、过滤、紫外线消毒、排回河道，步骤2中的曝气模式为24小时连续曝气，当有机物含量高于30%时，曝气时间为4天，步骤7中，压滤机压滤出的水分通过管道排入废水处理设施，进行污水处理后，排回河道；本发明震动设备产生的震动，降低淤泥的剪力强度使淤泥产生土壤液化，降低后续的搅拌难度，便于后续重金属固化时，药剂的混合，提高了本发明的实用性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种河道淤泥清洁处理利用工艺，包括淤泥收集、曝气、分流、废水处理、淤泥液化、重金属钝化、干燥脱水和再利用，其特征在于：具体处理步骤为：
S1.淤泥收集：
在河道清淤时，利用清淤设备将淤泥分段从河道清除，并通过淤泥泵和管道将淤泥转运至处理站；
S2.曝气：
将淤泥混合污水运至处理站的多个曝气池内，添加具有活性菌种的活性污泥，利用搅拌设备在保持污泥的悬浊液态的同时，对悬浊液进行曝气，并通过曝气设备进一步增加固液混合物的氧气含量，消耗淤泥中的有机质含量；
S3.分流：
当曝气完成后，停止搅拌，使悬浊液沉淀，初步沉淀后，通过分流设备将废水抽出，流入废水处理设施；
S4. 废水处理：
废水流入废水处理设施，通过污水净化流程处理后，再度排回原河道；
S5. 淤泥液化：
废水排出后，通过震动设备产生的震动使剩余的淤泥残余的水分与淤泥产生作用，降低淤泥的剪力强度使淤泥产生土壤液化，再通过搅拌设备进行持续搅拌；
S6.重金属钝化：
在进行分流时，提取底部淤泥沉淀，通过电化学法检测出淤泥所含有的重金属种类和含量，在淤泥液化后，根据淤泥中的重金属在不同环境中具有不同的活性状态，添加相应的化学材料使淤泥中不稳定态的重金属转化为稳定态的重金属，减小重金属的活性，降低污染；
S7.干燥脱水；
在进行重金属钝化后，利用流体泵将淤泥泵入压滤机内，通过压滤机设备使淤泥进行初步脱水后，利用转运设备将脱水淤泥运输至晒场，进行自然干燥；
S8.再利用：
当淤泥干燥后，直接可用作农业覆土、垃圾堆场覆盖土、城市绿地用土或河堤路基填土。
2.根据权利要求1所述的一种河道淤泥清洁处理利用工艺，其特征在于：所述步骤4中的污水处理流程为：沉淀、重金属络合、再沉淀、过滤、紫外线消毒、排回河道。
3.根据权利要求1所述的一种河道淤泥清洁处理利用工艺，其特征在于：所述步骤2中的曝气模式为24小时连续曝气，曝气时间为2-4天。
4.根据权利要求1所述的一种河道淤泥清洁处理利用工艺，其特征在于：所述步骤6中的电化学法具体为阳极溶出伏安法。
5.根据权利要求1所述的一种河道淤泥清洁处理利用工艺，其特征在于：所述步骤7中，压滤机压滤出的水分通过管道排入废水处理设施，进行污水处理后，排回河道。
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