[发明专利]一种环保疏浚堆场底泥原位快速脱水系统

说明书

技术领域

本发明属于河湖疏浚工程领域，涉及疏浚底泥堆场干化处理技术，尤其是一种环保疏浚堆场底泥原位快速脱水系统。

背景技术

当前，需要环保疏浚的湖泊往往位于城市的重点地区，湖泊周边可以用于疏浚工程的土地越来越少，导致疏浚后污染底泥堆场征地困难，大幅度增加了湖泊水环境的治理成本，几乎所有城市水体的环保疏浚项目都不同程度受到了堆场问题的困扰和制约，如何走出传统疏浚堆场所带来的困境，如何通过技术创新来减少堆场占地、缩短疏浚底泥干化时间，并通过底泥干化达到减量的目的，已经成为水环境治理领域亟待解决的技术难题。

底泥的疏浚绝大多数采用机械开挖和水力吹填方法施工，所形成的疏浚泥的工程特性很差，主要表现为黏粒含量高、含水率高、压缩性大、强度低、渗透性能差、排水固结缓慢，造成疏浚泥工程特性差的根本原因是含水率高。若能将疏浚泥中含水率降低，其压缩性将明显降低，同时强度将显著提高。因此，改善疏浚泥工程特性最有效的途径是“减水处理”。目前，我国进行的滇池、巢湖、太湖等大型湖泊的环保疏浚，底泥大多采用堆场存放，自然干化的方法。沉降性能差的底泥，存放一两年后，表面虽然干化，内部结构仍然呈现水性胶状，无法达到运输的要求，也无法开展有益利用，亟待开发适合我国内陆湖泊疏浚工程需求的疏浚底泥堆场快速脱水技术。

目前，国内外堆场疏浚底泥脱水干化技术是指采用自然风干、离心分离或外力挤压等方法将底泥孔隙中自由水和吸附水部分或全部脱离出来，使黏土颗粒黏结成密实状态。堆场底泥脱水干化技术主要包括自然风干脱水、堆载（真空）预压排水、土工管袋脱水固化、堆场主动排水，以及真空电渗降水及动力挤密脱水加固等，下面分别给予描述：

1、自然风干脱水就是将底泥摊铺开，通过蒸发、渗漓、自然晾晒和溢流等方式实现脱水。自然风干脱水需要征用晾晒场所，脱水速度较慢，且容易影响周围环境卫生，不适合大批量底泥的处理。

2、堆载预压排水固结法是岩土工程界常用的一种软土地基处理方法。该方法的工作原理是，首先向拟填筑场地吹填泥水混合物，泥粒在自重作用下沉积形成软弱的底泥地基。然后，在底泥地基中设置砂井、塑料排水板等竖向排水体，并在顶面设置水平砂垫层。最后，在场地进行填土堆载预压，使底泥中的孔隙水通过人为设置的竖向排水体排出，底泥地基逐渐发生固结沉降，同时强度逐步提高，地基承载力最后达到设计要求。若采用真空预压法或低位真空预压法，其预压时间还可以减少，其中低位真空预压法有别于传统的真空预压法，就是利用吹填泥浆取代塑料膜作为真空系统密封层，并将其水平真空管网布置在吹填底泥下部，这种真空预压法具有施工简便、工期合理(一个干化周期通常需要90天左右)、固结效果好、环保等特点，是一种较好的加固结高软土堤防的方法。堆载预压排水固结法适合于大面积吹填底泥场地的处理，往往结合围垦造地工程使用。

3、堆场主动排水是一种经济有效的污泥干化方法，堆场主动排水主要包括表面开沟、埋设暗管等，该法既充分利用蒸发、渗滤等自然干化的主要途径，又采取了必要的人工措施，强化、加速这一自然过程，简单易行，成本低兼，适宜于大面积实施。常规的堆场主动排水法，存在着工期较长以及处理的底泥减量不足等缺点。

4、真空电渗降水及动力挤密脱水加固技术是在严峻的生态环境下应运而生的一种底泥干化处理技术，可将底泥快速、清洁、廉价、高效地转化为可用土资源。目前，国外对底泥的脱水加固通常采用外掺剂法，以轻量土为代表，其具有密度小、强度高等优点，但其工程造价很高、施工周期较长、易受天气状况影响，采用外掺剂时在搅拌过程中容易离析，并且与水泥浆体界面黏结力差。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种设计科学合理、高效节能、处理量大、环境污染小、脱水效率高，便于清理、循环使用的环保疏浚堆场底泥原位快速脱水系统。

本发明实现目的的技术方案是：

一种环保疏浚堆场底泥原位快速脱水系统，包括输入单元、格栅单元、正压抽滤排水单元、溢流泥浆沉淀单元、余水净化单元及余水排放单元，上述各个单元依次连接，在正压抽滤排水单元的底部均排布有排水管路，该排水管路通过真空水泵与两侧的导水槽相连接，抽滤余水与导水槽相连进入余水排放单元。

而且，所述输入单元由输入管路、紊流扰动管路及加药单元构成，输入管路输送高含水率疏浚泥浆至紊流扰动管路，在紊流扰动管路上安装有加药单元。