[发明专利]溶解气-药剂真空预压法

说明书

本发明提供一种溶解气‑药剂真空预压法，其包括以下步骤：步骤一，现场采取工程废浆样品；步骤二，根据步骤一的分析结果确定化学药剂及溶解气等；步骤三，设计废浆沉淀池等；步骤四，将废浆经泵送管打入沉淀池中到一定高度；步骤五，将化学药剂等依次经泵送管打入沉淀池中；步骤六，将溶解气体通过加气装置及注气管送入废浆；步骤七，将加入化学药剂后的废浆混合物静置；步骤八，将横向排水管与竖向排水管布置在分离池中；步骤九，将沉淀物用泵抽送至已布置好真空网络排水系统的固液分离池；步骤十，完成布置后进行真空加载；步骤十一，停止真空加载；步骤十二，结束后拆除真空网络排水系统。本发明达到较为彻底的固液分离的目的。

技术领域

本发明属于岩土工程及环境保护技术领域，具体涉及一种溶解气-药剂真空预压法。

背景技术

本课题组于2015年6月13日已经申请的“一种处理工程废弃泥浆的药剂真空预压法(申请号为2015103224456)”对于一般的工程废弃泥浆等来说，处理效果是非常明显的，但是对于有机质含量高、含盐量高的工程废弃浆，粘粒含量高的吹填淤泥，以及含有大量厌氧细菌、蛋白、多糖的超高含水量污泥来说，还存在如下不足：(1)在药剂真空预压抽真空中后期，由于孔隙比的降低，渗透系数也随之减小，抽水效率越来越慢，处理效率不算高；(2)对于较深厚的原位吹填淤泥或工程废浆来说，搅拌设备庞大，搅拌成本偏高，会影响其进一步的推广应用；(3)对含有大量厌氧细菌污泥来说，加入氧气会促使其分解、释放更多的吸附水，以达到脱水减量化的目的，但是单单污泥本身内部的氧气含量很低，无法满足污泥中菌群彻底分解的需求。这是目前药剂真空预压法所面临的几个难题。

为了解决目前药剂真空预压法处置废浆、吹填淤泥和污泥中所面临的三方面问题，一般有如下方法：对于问题(1)，可以加大排水通道的布置密度、缩短排水路径的方法来解决，但这样会增加接近1倍的处置成本，在经济上是不可行的。对于问题(2)，拟处理淤泥和废浆厚度越大，所需要投入设备的功率就越大，成本费用就越大，否则没办法全部搅拌均匀，影响后期处理效果，目前还没有更好的处理办法。对于问题(3)，根据污泥菌群中细菌的类型，一般是加入铁盐、铝盐、钙盐等无机化学药剂进行调理，以加速细菌的分解，然后再采用压滤进行深度脱水，这种方法的效率比较低。

对于上述三个问题，如果在药剂真空预压法的基础上加入具有某些特性的气体则会取得意想不到的效果，其一加入空气后，空气中的氧气、二氧化碳会溶解在浆液中，并与浆液中的化合物发生化学反应，例如二氧化碳的溶解度约为1690mg/L(如果空气温度、压力增加的话，溶解度还会继续增加)，大量的二氧化碳会与浆液中的氧化钙发生反应而生成方解石，方解石之间相互连接而形成具有一定强度的结构，可以增大浆液的渗透系数，促进排水。其二是气体溶解在浆液中会导致浆液体积增大，并变为非饱和状态，也可以增大其渗透系数。其三是在向浆液中连续不断的注入具有一定压力气体的过程中，气体会推动颗粒之间的液体向压力低的区域渗流，即起到增渗的作用。其四是采用空气作为介质添加有些粉状药剂到浆液中时，不会增加浆液的含水量，对于浆液的脱水是有利的。其五浆液中的化学反应一般都与温度有关，高温气体的加入，会加快反应进程，改良反应效果，从而起到催化剂的作用。其六是污泥中含有大量细菌，加入氯气等特殊气体可以起到杀菌的作用。其七是加入气体不会产生渗滤液，无需采取相关的渗漏保护措施。

出于以上考虑，本课题组在原药剂真空预压法的基础上，提出了溶解气-药剂真空预压法，该方法不仅能改善原药剂真空预压法的处理效果，而且拓宽了应用领域，可以用于特高含水率的城市生活污泥的深度脱水处理，不仅在岩土工程，而且在环境工程方面也有着极其广阔的应用前景及良好的社会效益。

发明内容

本发明的目的是针对目前“一种处理工程废弃泥浆的药剂真空预压法(申请号：2015103224456)”存在的不足，而提出一种溶解气-药剂真空预压法，其效率高，应用范围广，效果好，能处置废浆、吹填淤泥、污泥。

根据本发明的一个方面，提供步骤一，现场采取工程废浆样品，对其含水率、颗粒组成、矿物成分、pH 值、比重进行测定分析；