[发明专利]一种高含水比疏浚淤泥的快速脱水处理方法

说明书

  

技术领域

本发明涉及环境保护领域，尤其是一种高含水比疏浚淤泥的快速脱水处理方法。 

背景技术

湖泊、河道、港湾、海域等疏浚工程中产生的疏浚淤泥具有黏粒含量、含水比高、压缩性大、强度低、渗透性能差，排水固结缓慢等特点。 

在对疏浚淤泥进行处理时，一般需要在疏浚工程实施区域附近设置围堰式储泥区，将疏浚淤泥通过管道输送至储泥区内，在储泥区内进行疏浚淤泥的固化处理。现有固化处理方法主要有自然固化、化学固化和机械固化三种。 

自然固化就是淤泥中水分经重力沉降后溢流外排，沉降后的残留泥土在阳光照射下进行自然干燥和自重压密，在强度达到建设用土要求后作资源化再利用。由于此类疏浚淤泥一般含水比在百分之数百，泥土的自然干燥过程需要2至3年的长期时间，即使经长时间的太阳照射后，泥土表层可以完全干燥，但是中层、深层部位还是无法有效脱水。大量的疏浚淤泥堆积，使得储泥区纳泥能力受到阻碍。化学固化是通过添加水泥系固化剂与疏浚淤泥进行固化反应，然后再通过脱水机进行减容固化的方法，但是加入的水泥系固化剂容易导致泥土pH强碱性，氮、磷等超标，造成排水恶化。机械固化采用机械搅拌固化或机械压滤等强制脱水方法，这种方法存在操作困难、运行成本高、占地面积大等问题，在实际过程中切实不可行。 

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有疏浚淤泥固化处理过程中存在的上述技术瓶颈问题，提供一种连续、快速、经济的高含水比疏浚淤泥的快速脱水处理方法。 

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案： 

一种高含水比疏浚淤泥的快速脱水处理方法，在疏浚工程实施区域附近设置围堰式储泥区，通过输送管道将疏浚工程中产生的高含水比疏浚淤泥泵送至储泥区；在管道连续泵送过程中向管道内添加凝集剂与淤泥发生絮凝反应，实现快速固液分离，所分离出的絮凝状泥土与自由水排入储泥区；利用自身重力将由泥土间的自由水直接外排，对剩下的絮凝状泥土进行自然脱水、干燥、固结，然后进行资源化再利用。

其中，在所述的在输送管道的进药口处设有静态混合器或蛇形管混合器。 

其中，在输送管道中，管内流体雷诺常数平均在2100以上，泥浆粘度在峰值时雷诺常数瞬时在500以上；其中雷诺常数Ｒｅ＝Ｑ×ρ／（０．７８５×Ｄμ）    Ｑ表示送泥量，单位为：ｍ³／Ｓ；ρ表示疏浚泥土的密度，单位为：ｋｇ／ｍ³；Ｄ表示输送管道的管径，单位为：ｍ；μ表示疏浚泥土的粘性，单位为：ＰａＳ。 

其中，所述的凝集剂为阴离子高分子凝集剂或无机盐凝集剂中的任意一种，其中，阴离子高分子凝集剂的添加量：阴离子高分子凝集剂的干物重量为疏浚淤泥干固体重量的0.1%～1.0%；无机盐凝集剂的添加量：无机盐凝集剂的干物质重量相对疏浚淤泥干固体重量为0.2%～2.0%；或者任意一种阴离子高分子凝集剂与任意一种无机盐凝集剂的组合；其中，阴离子高分子凝集剂的添加量：阴离子高分子凝集剂的干物重量为疏浚淤泥干固体重量的0.1%～1.0%；无机盐凝集剂的添加量：无机盐凝集剂的干物质重量相对疏浚淤泥干固体重量为0.2%～2.0%；或者任意一种阴离子高分子凝集剂与阳离子高分子凝集剂的组合；其中，阴离子高分子凝集剂的添加量：阴离子高分子凝集剂的干物重量为疏浚淤泥干固体重量的0.1%～1.0%；阳离子高分子凝集剂的添加量：阳离子高分子凝集剂的干物重量为疏浚淤泥干固体重量的0.01%——1% ；其中，所述阴离子高分子凝集剂为阴离子型聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸丁酯、瓜尔豆胶、聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸、聚醋酸乙烯磺酸；所述的阳离子高分子凝集剂为阳离子型聚丙烯酰胺；所述无机凝集剂为聚合氯化铝、聚铁、聚合氯化铁、氯化亚铁、硫酸铝、硫酸铁、氯化钙、氯化镁、水泥、消石灰。 

其中，所述储泥区底面或单侧壁铺设透水砂或碎石层，在透水砂或碎石层表面铺设透水土工布，通过透水砂或碎石层将自由水导流外排。 

在管道中添加淤泥处理药剂充分反应形成絮凝体，实现快速固液分离并产生透水良好的自然拱架结构颗粒，反应后的淤泥絮凝体投入至围堰储泥区自然沉降分离，分离水排出储泥区、储泥区残留泥土利用太阳照射自然干燥及自重压密实现泥土上层部、中层部、深层部充分干燥，短时间内强度提升，并满足建设用土要求，被搬出或原位直接有效利用的方法。解决了一般疏浚泥土中添加水泥系固化剂改良为建设用土方法存在的pH和COD值增加、泥土疏水性差、排水恶化、系统操作困难等问题。本发明是一种高含水比疏浚淤泥连续、快速、经济的处理方法。