作者:檸榽
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黑臭水體底泥主要由粘土、泥沙、有機(jī)物等礦物質(zhì)組成,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間水體傳輸、物理、化學(xué)、生物等作用沉積于水體底部,導(dǎo)致水體黑臭離心脫泥機(jī)的原因是有機(jī)污泥沉積+厭氧發(fā)酵。我們來(lái)梳理目前底泥處理相關(guān)技術(shù)與工藝:
技術(shù)一:疏浚清淤
疏浚清淤指利用人力或機(jī)械進(jìn)行水下開挖,清除底泥。
1.干床疏浚
干床疏浚是在疏浚前把水抽干,適用于規(guī)模較小的池塘、水庫(kù)、小型河道等,然后用人力清挖、機(jī)械清挖(推土機(jī)、刮泥機(jī))或水力沖挖(帶浮筒的高壓水槍、吸泥泵)等方式清除底泥。
干床疏浚作業(yè)方便,疏浚較徹底,但對(duì)水體生態(tài)影響較大,還可能影響岸線及周邊建筑物的安全。
2.帶水疏浚
帶水疏浚應(yīng)用范圍更為廣泛,是依靠帶水清淤設(shè)備將底泥抽吸至岸上處置地點(diǎn),常用設(shè)備為鉸吸式挖泥船。
鉸吸式挖泥船:裝有泥泵和吸泥裝置,利用轉(zhuǎn)動(dòng)的絞刀絞松河底或海底的土壤,與水泥混合成泥漿,經(jīng)過(guò)吸泥管吸入泵體并經(jīng)過(guò)排泥管送至排泥區(qū)。作業(yè)時(shí),挖泥、輸泥、卸泥一體化,生產(chǎn)效率較高,適用于風(fēng)浪小、流速低的內(nèi)河湖區(qū)和沿海港口的疏浚,適宜開挖砂、砂壤土、淤泥等土質(zhì)。
目前帶水疏浚采用生態(tài)疏浚方式,使用配備專用環(huán)保鉸刀頭的無(wú)擾動(dòng)型挖泥船,有效防止因鉸刀擾動(dòng)使底泥顆粒向罩外水體擴(kuò)散,造成二次污染,底泥清除率可達(dá)到96%以上。
技術(shù)二:淤泥干化
淤泥干化是指去除淤泥中大部分含水量的過(guò)程,應(yīng)用較廣泛的技術(shù)有:
1.真空預(yù)壓法
真空預(yù)壓法是指在需要加固的軟土地基表面先鋪設(shè)砂墊層,然后埋設(shè)垂直排水管道,再用不透氣的封閉膜使其與大氣隔絕,薄膜四周埋入土中,通過(guò)砂墊層內(nèi)埋設(shè)的吸水管道,用真空裝置進(jìn)行抽氣,使其形成真空,增加地基的有效應(yīng)力。在抽真空時(shí),先后在地表砂墊層及豎向排水通道內(nèi)逐步形成負(fù)壓,使土體內(nèi)部與排水通道、墊層之間形成壓差。在此壓差作用下,土體中的孔隙水不斷由排水通道排出,從而使土體固結(jié),以達(dá)到淤泥干化的目的。
其中真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法是指在實(shí)施真空預(yù)壓法的同時(shí)在地基上部進(jìn)行堆載(包括堆土、充水等),真空預(yù)壓與上部堆載聯(lián)合作用加大離心脫泥機(jī)了超載壓力,同時(shí)發(fā)揮真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓各自的優(yōu)勢(shì),提高淤泥干化效率。但此種方法工期較長(zhǎng),一般需4-5個(gè)月的抽真空過(guò)程,且當(dāng)淤泥含泥率達(dá)65%左右時(shí),極難再提升。
2.固化法
固化法是指在淤泥中加入固化劑(如水泥、石灰、蛋白酶等)使淤泥固化。該方法的優(yōu)點(diǎn)是工期短,見效快,缺點(diǎn)是成本高,處理淤泥量小,而且處理后改變了淤泥作為土的性質(zhì),難以二次利用,不利于環(huán)保。
3.土工管袋法
土工管袋法用于淤泥脫水是指向管袋內(nèi)填充淤泥,在管袋內(nèi)部的強(qiáng)大壓力下,有效快速排出水分,并截留淤泥中的的固體顆粒。土工管袋材質(zhì)為復(fù)合(帶狀)和單向高韌聚丙烯或聚酯纖維絲編織而成,材質(zhì)本身強(qiáng)度高、表面具有一定滲透性。土工管袋同時(shí)配合使用穩(wěn)定劑、吸附劑等,截留污染物和淤泥沉淀物,同步脫水并去除部分污染物。
土工管袋法適用于細(xì)小顆粒、高含水的底泥,脫水固化過(guò)程高效且成本低,但處理量較小,工期長(zhǎng),將淤泥干至塑限以上難度很大。
4.離心脫水法
離心脫水法即使用離心式污泥脫水機(jī),利用固液密度差,在離心力的作用下,加快固相顆粒沉降速度實(shí)現(xiàn)固液分離。污泥和絮凝劑藥液經(jīng)入口管道被送入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的混合腔,在此進(jìn)行混合絮凝(若為污泥泵前加藥或泵后管道加藥,則已提前進(jìn)行絮凝反應(yīng)),由于轉(zhuǎn)子(螺旋和轉(zhuǎn)鼓)的高速旋轉(zhuǎn)和摩擦阻力,污泥在轉(zhuǎn)子內(nèi)部被加速并形成一個(gè)圓柱液環(huán)層(液環(huán)區(qū)),在離心力的作用下,比重較大固體顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁形成泥層(固環(huán)層),再利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)速度差把固相推向轉(zhuǎn)鼓錐端,推出液面之后(岸區(qū)或稱干燥區(qū))泥渣得以脫水干燥,推向排渣口排出,上清液從轉(zhuǎn)鼓大端排出,實(shí)現(xiàn)固液分離。但此種方法能耗大、處理量小、脫水較不徹底,未能大規(guī)模應(yīng)用。
5.開溝主動(dòng)排水法
傳統(tǒng)的疏浚淤泥堆場(chǎng)在上部排水后即進(jìn)入完全依賴自然條件的被動(dòng)干化階段,如蒸發(fā)、滲透等,時(shí)間長(zhǎng)、被動(dòng)干化效率低,還存在一定安全隱患。因而在堆場(chǎng)設(shè)置各種形式的排水系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)堆場(chǎng)主動(dòng)排水,可經(jīng)濟(jì)有效實(shí)現(xiàn)淤泥排水。排水溝的設(shè)計(jì)可根據(jù)淤泥堆場(chǎng)的面積和性質(zhì),采用放射狀、平行線狀、枝狀等形式,并考慮排水溝不同間距、坡度下的排水干化效果。
6.板框壓濾法
板框壓濾法指的是使用板框式污泥壓濾機(jī)實(shí)現(xiàn)固液分離過(guò)濾。板框式污泥壓濾機(jī)屬于間歇性固液分離設(shè)備,由濾板、濾框排列構(gòu)成濾室,在輸料泵的壓力作用下,將料液送進(jìn)各濾室,通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)將固體液體分離。此種方法分離效果好、適用范圍廣、操作簡(jiǎn)單且成本較低,尤其對(duì)分離粘細(xì)物料有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
目前為實(shí)現(xiàn)底泥快速干化,一般在前期添加絮凝劑和固化劑,再進(jìn)行板框壓濾。但是板框壓濾出料時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大,也有企業(yè)克服此缺陷研發(fā)出了占地面積小、無(wú)需添加化學(xué)藥劑并且尾端可再利用的自主設(shè)備。
技術(shù)三:底泥分解氧化技術(shù)
底泥分解氧化技術(shù)指的是原位生物修復(fù),即對(duì)受污染的底泥不做搬運(yùn)或運(yùn)輸,向底泥中直接投加底泥凈化劑,在基本不破壞水體底泥自然環(huán)境條件下在水體底部進(jìn)行降解和修復(fù)。其中,底泥凈化劑是一種將降解底泥微生物菌種和優(yōu)選礦物等混合加工而成的生物產(chǎn)品,它能夠數(shù)百倍放大自然界的底泥降解作用,有效分解惡臭物,快速將水體從厭氧狀態(tài)變?yōu)楹醚?,是一種有效降解底泥,幫助水體恢復(fù)自凈能力,并重建生態(tài)平衡的技術(shù)與產(chǎn)品。
底泥分解氧化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
1.見效快,能迅速消除底泥黑臭,提高污染介質(zhì)中的微生物濃度,促進(jìn)水體生物快速修復(fù),提高自凈能力離心脫泥機(jī);
2.提高水體中的溶解氧(DO),可使水體從黑臭厭氧恢復(fù)至溶解氧2~4mg/L以上;
3.能消除水體內(nèi)源(淤泥)污染,淤泥不上涌,無(wú)異臭味,并可將淤泥逐步礦化為密實(shí)的土褐色,減少污泥厚度;
4.治理成本相對(duì)清淤非常低。
此技術(shù)可廣泛用于城市黑臭水體底泥降解與減量,改善河流、湖泊底質(zhì)生態(tài)系統(tǒng)。
底泥經(jīng)過(guò)一系列處理技術(shù)可進(jìn)行原位消減、原位覆蓋、原位鈍化等無(wú)害化處置,并實(shí)現(xiàn)資源化利用。例如底泥含沙經(jīng)過(guò)分離、清洗可用于造地、管道工程溝槽回填等,底泥經(jīng)脫水、固化和無(wú)害化處理后形成的余土也可用于工程建設(shè)、燒制陶器等,將底泥變“害”為“寶”。
*本文參考多種來(lái)源資料,在此不一一列舉。
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