高效處理河湖淤泥的復(fù)合化學(xué)工藝

左 磊 葉韻萍 李杰森 林潔麗

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 廣東佛山 528000）

引言

河湖水體的治理中，直接清除淤泥（清淤）是一個(gè)消除內(nèi)源污染的重要有效手段。被污染的淤泥，例如受到工業(yè)污水污染的淤泥，若清淤方式和淤泥處理、處置不當(dāng)，會造成非常嚴(yán)重的二次污染。河湖淤泥的兩種常用清淤方式雖然裝置不同[1-3]，但最終處理一樣：填埋淤泥，增加二次污染。因常年受污染水體沉積下來的內(nèi)源污染河湖淤泥的處理和處置的不當(dāng)以及淤泥對水質(zhì)影響的認(rèn)識不足，許多水體治理項(xiàng)目在實(shí)踐過程都面臨許多棘手的現(xiàn)實(shí)問題，導(dǎo)致治理效果不理想[4]。為了高效處理河湖淤泥，提出一種新的復(fù)合化學(xué)工藝方案，應(yīng)用在工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)脫水后淤泥含水率低于50%。

1 處理河湖淤泥的復(fù)合化學(xué)工藝

集淤泥疏浚、分離垃圾沙石、調(diào)理混凝、首次絮凝、首次濃縮、二次絮凝、二次濃縮、三次絮凝、帶式壓濾脫水、資源化利用等多方面于一體的復(fù)合化學(xué)工藝方案如圖1所示，河湖淤泥采用泵送方式，虛線框內(nèi)是具體的處理工藝流程路線。

圖1 復(fù)合化學(xué)工藝總方案示意圖

2 處理河湖淤泥的工藝操作過程

經(jīng)垃圾分揀和沙石分離的淤泥粒徑小，因含大量腐殖質(zhì)等污染物而形成自然條件下脫水困難的膠狀結(jié)構(gòu)。投加調(diào)理劑的主要作用是破膠、穩(wěn)定離子態(tài)污染物（如重金屬離子等）、除臭、混凝等作用，形成微小顆粒。調(diào)理后通過絮凝劑網(wǎng)捕作用，將淤泥凝結(jié)成易沉淀的絮體，通過一次濃縮（采用緩沖塔方式）進(jìn)行初步泥水分離。緩沖塔均質(zhì)緩沖泥漿后除掉泥漿中大部分水分而提高含固率，為后續(xù)設(shè)備能連續(xù)工作提供保證，經(jīng)實(shí)踐證明一次濃縮后較合適的含水率要求控制在85～90%，過低的含水率會造成底流釋放困難和管路堵塞；過高的含水率會增加后續(xù)設(shè)備的水力負(fù)荷和導(dǎo)致運(yùn)行效率下降。經(jīng)一次濃縮的淤泥二次絮凝后再經(jīng)過二次濃縮，采用帶式濃縮方法，將含水率降到70～80%。二次濃縮后的淤泥在進(jìn)行第三次絮凝時(shí)，絮凝劑跟前兩次不一樣，它是先打散絮凝體后再次絮凝，釋放出濃縮絮體中包裹住的大量自由水，滿足緊接壓濾機(jī)械脫水的高強(qiáng)度操作要求，實(shí)現(xiàn)高效的脫水效率。淤泥被高壓濾帶式脫水機(jī)壓榨成含水率≤50%的固形物體。

3 復(fù)合化學(xué)工藝的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行效果

根據(jù)現(xiàn)在國內(nèi)絞吸船的單機(jī)清淤量，8寸絞吸船每小時(shí)清淤量為水下方60～100 m3，單套機(jī)組每小時(shí)處理絕干淤泥量為15～30 t，每小時(shí)可以脫水淤泥量為20～40 m3。

將本復(fù)合化學(xué)工藝應(yīng)用在海南省海口市美舍河的清淤固化工程中，設(shè)備寬度尺寸控制在3 m以內(nèi)。單套系統(tǒng)每小時(shí)泵入泥漿量為200～500 m（3額定值350 m3），經(jīng)過垃圾沙石分揀后，泥漿含水率≥95%，經(jīng)調(diào)理和絮凝進(jìn)入濃縮塔，第一次濃縮后每小時(shí)排放淤泥150 m3，含水率范圍在85～90%，每小時(shí)排出清水量100～300 m3。再經(jīng)第二次絮凝進(jìn)入帶式濃縮機(jī)，第二次濃縮后每小時(shí)排放淤泥50～80 m3，含水率范圍在70～80%。淤泥經(jīng)最后一次絮凝后進(jìn)入高壓濾帶式脫水機(jī)，脫水后每小時(shí)排放約20～40 m3的泥餅，含水率能降到最低值。表1列舉了兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，每小時(shí)泵入泥漿總量為350 m3情況下的處理結(jié)果。每經(jīng)歷一次濃縮脫水，淤泥的含水率變低，最后經(jīng)壓濾脫水形成泥餅，含水率低于50%，符合淤泥處理的減量化資源化要求，說明了該化學(xué)工藝是可行的。

表1 復(fù)合化學(xué)工藝處理河湖淤泥的運(yùn)行數(shù)據(jù)

結(jié)語

本文的復(fù)合化學(xué)工藝能夠高效處理河湖淤泥，最大化減小二次污染，含水率低，治理效果理想。