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          水污染治理技術大合集之黑臭水體底泥

          發布時間:2021/1/13 14:27:36來源:本站點擊率:
              黑臭水體底泥主要由粘土、泥沙、有機物等礦物質組成,經過長時間水體傳輸、物理、化學、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+厭氧發酵。我們來梳理目前底泥處理相關技術與工藝:

              技術一

              疏浚清淤

              疏浚清淤指利用人力或機械進行水下開挖,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。

              干床疏浚作業方便,疏浚較徹底,但對水體生態影響較大,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,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,利用轉動的絞刀絞松河底或海底的土壤,與水泥混合成泥漿,經過吸泥管吸入泵體并經過排泥管送至排泥區。作業時,挖泥、輸泥、卸泥一體化,生產效率較高,適用于風浪小、流速低的內河湖區和沿海港口的疏浚,適宜開挖砂、砂壤土、淤泥等土質。

              目前帶水疏浚采用生態疏浚方式,使用配備專用環保鉸刀頭的無擾動型挖泥船,有效防止因鉸刀擾動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。

              技術二

              淤泥干化

              淤泥干化是指去除淤泥中大部分含水量的過程,應用較廣泛的技術有:

              1.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,通過砂墊層內埋設的吸水管道,用真空裝置進行抽氣,使其形成真空,增加地基的有效應力。在抽真空時,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。

              其中真空聯合堆載預壓法是指在實施真空預壓法的同時在地基上部進行堆載(包括堆土、充水等),真空預壓與上部堆載聯合作用加大了超載壓力,同時發揮真空預壓和堆載預壓各自的優勢,提高淤泥干化效率。但此種方法工期較長,一般需4-5個月的抽真空過程,且當淤泥含泥率達65%左右時,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。該方法的優點是工期短,見效快,缺點是成本高,處理淤泥量小,而且處理后改變了淤泥作為土的性質,難以二次利用,不利于環保。

              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,材質本身強度高、表面具有一定滲透性。土工管袋同時配合使用穩定劑、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,脫水固化過程高效且成本低,但處理量較小,工期長,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,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現固液分離。污泥和絮凝劑藥液經入口管道被送入轉鼓內的混合腔,在此進行混合絮凝(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圓柱液環層(液環區),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。

              5.開溝主動排水法

              傳統的疏浚淤泥堆場在上部排水后即進入完全依賴自然條件的被動干化階段,如蒸發、滲透等,時間長、被動干化效率低,還存在一定安全隱患。因而在堆場設置各種形式的排水系統,實現堆場主動排水,可經濟有效實現淤泥排水。排水溝的設計可根據淤泥堆場的面積和性質,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實現固液分離過濾。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,將料液送進各濾室,通過過濾介質將固體液體分離。此種方法分離效果好、適用范圍廣、操作簡單且成本較低,尤其對分離粘細物料有不可比擬的優勢。

              目前為實現底泥快速干化,一般在前期添加絮凝劑和固化劑,再進行板框壓濾。但是板框壓濾出料時間長、占地面積大,也有企業克服此缺陷研發出了占地面積小、無需添加化學藥劑并且尾端可再利用的自主設備。

              技術三

              底泥分解氧化技術

              底泥分解氧化技術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境條件下在水體底部進行降解和修復。其中,底泥凈化劑是一種將降解底泥微生物菌種和優選礦物等混合加工而成的生物產品,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變為好氧,是一種有效降解底泥,幫助水體恢復自凈能力,并重建生態平衡的技術與產品。

              底泥分解氧化技術的優點在于:

              見效快,能迅速消除底泥黑臭,提高污染介質中的微生物濃度,促進水體生物快速修復,提高自凈能力;

              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,無異臭味,并可將淤泥逐步礦化為密實的土褐色,減少污泥厚度。

              治理成本相對清淤非常低。

              此技術可廣泛用于城市黑臭水體底泥降解與減量,改善河流、湖泊底質生態系統。

              結語

              底泥經過一系列處理技術可進行原位消減、原位覆蓋、原位鈍化等無害化處置,并實現資源化利用。例如底泥含沙經過分離、清洗可用于造地、管道工程溝槽回填等,底泥經脫水、固化和無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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