黑臭水體底泥主要由粘土、泥沙、有機物等礦物質(zhì)組成,經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間水體傳輸、物理、化學(xué)、生物等作用沉積于水體底部,導致水體黑臭的原因是有機污泥沉積+厭氧發(fā)酵。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械進(jìn)行水下開(kāi)挖,清除底泥。
1、帶水疏浚
帶水疏浚應用范圍更為廣泛,是依靠帶水清淤設備將底泥抽吸至岸上處置地點(diǎn),常用設備為鉸吸式挖泥船。
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。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、流速低的內河湖區和沿海港口的疏浚,適宜開(kāi)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(zhuān)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散,造成二次污染,底泥清除率可達到96%以上。
2、干床疏浚
干床疏浚作業(yè)方便,疏浚較徹底,但對水體生態(tài)影響較大,還可能影響岸線(xiàn)及周邊建筑物的安全。
干床疏浚是在疏浚前把水抽干,適用于規模較小的池塘、水庫、小型河道等,然后用人力清挖、機械清挖(推土機、刮泥機)或水力沖挖(帶浮筒的高壓水槍、吸泥泵)等方式清除底泥。
技術(shù)二: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,即對受污染的底泥不做搬運或運輸,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。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,幫助水體恢復自?xún)裟芰?,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:
見(jiàn)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,提高自?xún)裟芰Γ?/span>
提高水體中的溶解氧(DO),可使水體從黑臭厭氧恢復至溶解氧2~4mg/L以上
能消除水體內源(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。
治理成本相對清淤非常低。
技術(shù)三: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,應用較廣泛的技術(shù)有:
1、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(jiàn)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。
2、真空預壓法
真空預壓法是指在需要加固的軟土地基表面先鋪設砂墊層,然后埋設垂直排水管道,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)砂墊層內埋設的吸水管道,用真空裝置進(jìn)行抽氣,使其形成真空,增加地基的有效應力。在抽真空時(shí),先后在地表砂墊層及豎向排水通道內逐步形成負壓,使土體內部與排水通道、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,以達到淤泥干化的目的。
其中真空聯(lián)合堆載預壓法是指在實(shí)施真空預壓法的同時(shí)在地基上部進(jìn)行堆載(包括堆土、充水等),真空預壓與上部堆載聯(lián)合作用加大了超載壓力,同時(shí)發(fā)揮真空預壓和堆載預壓各自的優(yōu)勢,提高淤泥干化效率。但此種方法工期較長(cháng),一般需4-5個(gè)月的抽真空過(guò)程,且當淤泥含泥率達65%左右時(shí),極難再提升。
3、土工管袋法
土工管袋法用于淤泥脫水是指向管袋內填充淤泥,在管袋內部的強大壓力下,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)本身強度高、表面具有一定滲透性。土工管袋同時(shí)配合使用穩定劑、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(cháng),將淤泥干至塑限以上難度很大。
4、開(kāi)溝主動(dòng)排水法
傳統的疏浚淤泥堆場(chǎng)在上部排水后即進(jìn)入完全依賴(lài)自然條件的被動(dòng)干化階段,如蒸發(fā)、滲透等,時(shí)間長(cháng)、被動(dòng)干化效率低,還存在一定安全隱患。因而在堆場(chǎng)設置各種形式的排水系統,實(shí)現堆場(chǎng)主動(dòng)排水,可經(jīng)濟有效實(shí)現淤泥排水。排水溝的設計可根據淤泥堆場(chǎng)的面積和性質(zhì),采用放射狀、平行線(xiàn)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。
5、離心脫水法
離心脫水法即使用離心式污泥脫水機,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)現固液分離。污泥和絮凝劑藥液經(jīng)入口管道被送入轉鼓內的混合腔,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),由于轉子(螺旋和轉鼓)的高速旋轉和摩擦阻力,污泥在轉子內部被加速并形成一個(gè)圓柱液環(huán)層(液環(huán)區),在離心力的作用下,比重較大固體顆粒沉降到轉鼓內壁形成泥層(固環(huán)層),再利用螺旋和轉鼓的相對速度差把固相推向轉鼓錐端,推出液面之后(岸區或稱(chēng)干燥區)泥渣得以脫水干燥,推向排渣口排出,上清液從轉鼓大端排出,實(shí)現固液分離。但此種方法能耗大、處理量小、脫水較不徹底,未能大規模應用。
6、板框壓濾法
板框壓濾法指的是使用板框式污泥壓濾機實(shí)現固液分離過(guò)濾。板框式污泥壓濾機屬于間歇性固液分離設備,由濾板、濾框排列構成濾室,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,尤其對分離粘細物料有不可比擬的優(yōu)勢。
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、燒制陶器等,將底泥變“害”為“寶”。
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