專利名稱：：河、湖底泥的泥水分離工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明公開了一種河、湖底泥的泥水分離工藝，屬于環(huán)保
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：自20實際70年代后期開始，隨著經(jīng)濟(jì)總量迅速擴(kuò)大和城市化水平迅速提升，加之環(huán)保意識淡薄，我國入湖入河的工業(yè)廢水和生活污水排放量大大增加，加上禽畜水產(chǎn)養(yǎng)殖和大量使用化肥農(nóng)藥的農(nóng)田排水，使河湖水體受到嚴(yán)重污染。部分城市河道填埋斷塞、棄置垃圾，河水黑臭，水生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞。隨著社會物質(zhì)文明和精神文明的發(fā)展，人們對環(huán)境的要求也越來越高，因此如何治理河湖污染成為一項亟待解決的課題。目前國內(nèi)河道底泥清除采用的作業(yè)方法主要有排水干塘機械疏挖和人工疏挖、不排水機械疏挖、泥漿泵水力沖挖機組、干塘疏挖、射流清淤、絞吸式挖泥船疏挖、氣力泵清淤等作業(yè)方式。其中干塘疏挖會妨礙通航，一般不予采用。剩下的幾種除絞吸式挖泥船比較環(huán)保外，其它幾種都比較容易引起沉淀物的再懸浮及污染物的釋放，造成二次污染。污泥顆粒因富含水分，擁有巨大比表面積和高度親水性，而帶有大量結(jié)合水，結(jié)合水與固體顆粒之間存在著鍵結(jié)，活性較低，需借助機械力或化學(xué)反應(yīng)才能除去。機械力包括離心脫水機、壓濾機和干燥法等，用機械方法耗電量較大，且處理能力有限。絮凝沉降法，即混凝沉降法，在國內(nèi)外水處理方面被普遍使用，是一種既經(jīng)濟(jì)又簡單的水處理方法?？梢杂脕斫档蛷U水的濁度和色度，去除多種高分子有機物、一些重金屬離子和放射性物質(zhì)等，還可以很好的改善淤泥的脫水性能。在水處理過程中，絮凝劑能有效的去除水中80%90%的懸浮物和65%95%的膠體物質(zhì)，并能有效降低水中的CODcr。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種泥水分離速度快、可避免二次污染還能凈化水質(zhì)的河、湖底泥的泥水分離工藝。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述河、湖底泥的泥水分離工藝包含如下步驟a、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3并攪拌均勻，控制Fecb的質(zhì)量百分比濃度為1030%，備用；b、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比濃度為0.10.2%，備用；C、泥漿水導(dǎo)入先將被污染水體底部污泥攪動，使其在水體形成污泥懸浮物，再將含有污泥懸浮物的污染水體泵入泥漿水管道內(nèi)；d、混凝步驟c的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進(jìn)口端，歩驟a配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進(jìn)口端，泥漿水管道的管徑與第一混合器的混合區(qū)內(nèi)徑之比為1:(1.53.5)，泥漿水流經(jīng)第一混合器所用時間為35秒，泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為20~50秒，控制每噸泥漿水的混凝劑固體用量為80~150g;e、絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進(jìn)口端，歩驟b配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進(jìn)口端，混凝管道的管徑與第二混合器的混合區(qū)內(nèi)徑之比為1:(1.53.5)，泥漿水流經(jīng)絮凝管道所用時間為1050秒，控制每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為10~25g。泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。泥漿水在泥漿水管道內(nèi)的流速為1.53米/秒。本工藝的優(yōu)勢有下面兩個方面一、與傳統(tǒng)的清淤相比有下列優(yōu)勢1、占用場地小傳統(tǒng)的清淤清上來的泥漿含水量大，占用場地大，時間長，造成城市周圍垃圾成山、蚊蠅滋生、環(huán)境污染的狀況，對人類的健康造成威脅。而本工藝能使泥水迅速分離，余水回流入河湖或循環(huán)使用，占用場地小，時間短，沒有臭味，不會造成環(huán)境污染。2、凈化水質(zhì)傳統(tǒng)的清淤方式泥漿水四溢，余水不能得到充分利用。而本工藝余水能夠達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級B標(biāo)準(zhǔn)排放回流入河湖或循環(huán)使用。3、土壤的資源化利用(土壤的無害化)傳統(tǒng)的清淤方式待淤泥干化后(自然干化或填加石灰、水泥等)一般處理方式是填埋，不僅造成資源的浪費而且會對環(huán)境造成二次污染。而經(jīng)過本工藝處理后的淤泥，可以作為有機肥的原料或直接作為景觀用土或園林用土使用。二、與生活污泥的處理相比有下列優(yōu)勢1、處理量大，己經(jīng)形成工程化規(guī)模污水處理廠中生活污泥的處理處理量小，能耗大。而本工藝處理量大，日處理量一般可達(dá)15000m3己經(jīng)形成工程化規(guī)模。2、淤泥性質(zhì)不同污水處理廠處理生活污泥要經(jīng)過濃縮、消化、調(diào)制、脫水等幾道工序，而本工藝直接處理河湖底泥，工序簡單。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的河、湖底泥的泥水分離工藝包含如下步驟a、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3并攪拌均勻，控制Fecl3的質(zhì)量百分比濃度為1030%，備用；b、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比濃度為0.10.2%，備用；C、泥漿水導(dǎo)入先將被污染水體底部污泥攪動，使其在水體形成污泥懸浮物，再將含有污泥懸浮物的污染水體泵入泥漿水管道內(nèi)；d、混凝步驟c的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進(jìn)口端，步驟a配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進(jìn)口端，泥漿水管道的管徑與第一混合器的混合區(qū)內(nèi)徑之比為1:(1.53.5)，泥漿水流經(jīng)第一混合器所用時間為35秒，泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為2050秒，控制每噸泥漿水的混凝劑固體用量為80~150g;e、絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進(jìn)口端，步驟b配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進(jìn)口端，混凝管道的管徑與第二混合器的混合區(qū)內(nèi)徑之比為1:(1.53.5)，泥漿水流經(jīng)絮凝管道所用時間為10-40秒，控制每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為10~25g。泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。泥漿水在泥漿水管道內(nèi)的流速為1.53米/秒。本發(fā)明的原理是根據(jù)文秋里原理，泥漿水沿泥漿水管道到達(dá)第一混合器時，配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，由于液流斷面迅速擴(kuò)大，由于阻力變大，液流瞬間呈噴射狀態(tài)然后速度減緩，出第一混合器到混凝管道時由于直徑又減小，速度瞬間恢復(fù)到原來的水平，在第一混合器中混凝劑與泥漿水充分混合。泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為2050秒，使泥漿水和混凝劑充分反應(yīng)達(dá)到電中和與泥漿脫水的目的。然后泥漿水與絮凝劑到達(dá)第二混合器時同樣的原理使得泥漿水與絮凝劑充分混合，在絮凝管道中充分反應(yīng)，由于絮凝劑的吸附架橋作用使泥漿水中的泥漿絮凝成團(tuán)，泥水迅速分離。在經(jīng)過揚泥口時，由于較大的運行速度，泥漿水噴射而出，從而真正達(dá)到泥水分離的效果。實施例1蠡河生態(tài)修復(fù)示范工程本工程是集清淤、淤泥干化、淤泥資源化利用、生態(tài)修復(fù)于一體的綜合性政府工程。于2007年11月開工。清淤和淤泥干化是整個工程的第一歩。該工程治理河道長度2Km，疏挖底泥約5萬方。a、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3并攪拌均勻，控制Fecl3的質(zhì)量百分比濃度為15%，備用；b、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比濃度為0.1%，備用；c、泥漿水導(dǎo)入利用120絞吸式挖泥船將河底淤泥泵入泥漿水管道，泥漿水的含泥率為15%左右。d、混凝步驟c的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進(jìn)口端，步驟a配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進(jìn)口端，泥漿水管道的管徑(400mm),與第一混合器的混合區(qū)內(nèi)徑(780mm)之比為1:1.95，泥漿水流經(jīng)第一混合器所用時間為3秒，混合器長度為2.37米，泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為45秒，泥漿水在管道中的流速為3m/s，管道長度為135m，控制每噸泥漿水的混凝劑固體用量為150g;e、絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進(jìn)口端，步驟b配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進(jìn)口端，混凝管道的管徑(400mm)與第二混合器的混合區(qū)內(nèi)徑(780mm)之比為1:1.95，泥漿水流經(jīng)第二混合器所用時間為3秒，第二混合器長度為2.37米，泥漿水流經(jīng)絮凝管道所用時間為30秒，管道內(nèi)的流速為3m/s，管道長度為90m，控制每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為13g。泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。泥漿水在泥漿水管道內(nèi)的流速為3米/秒，在混合器中的流速為0.79m/s。該工程的目標(biāo)一是凈化水質(zhì)，使處理后的余水達(dá)到國家污水排放一級B標(biāo)準(zhǔn)，二是使泥漿水在管道中完成泥水的迅速分離。三是土壤無害化。1、水質(zhì)凈化原蠡河水質(zhì)中COD、BOD、氨氮、總磷、總氮均超過地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，屬劣V類水，具體指標(biāo)見表l;經(jīng)本發(fā)明的實施例1處理后的水質(zhì)亦見表1。表1水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由上表可以看出原河水為劣五類水，經(jīng)過處理之后符合國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級B標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，此方法能夠凈化水質(zhì)。2、淤泥迅速分離15%含泥率左右的泥漿水在管道中完成泥水分離后進(jìn)入干化池，余水排出后，干化池中泥漿的含泥率為33%左右。3、土壤無害化表2土壤檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表2可以看出，處理后的淤泥中的重金屬含量有所降低，所用藥劑對土壤無不利影響。由表3可以看出pH在國標(biāo)范圍之內(nèi)，但種植喜酸性綠化植物時要加入酸性介質(zhì)、泥炭等改良，其他理化狀況比較合理，如有機質(zhì)含量高，養(yǎng)分豐富，其養(yǎng)分狀況介于土壤與肥料之間，通氣性好，石灰反應(yīng)弱，適合做園林用土，且此種工藝還能加速淤泥干化，使淤泥在3個月內(nèi)達(dá)到7080Kpa的承載力。實施例2張莊浜生態(tài)修復(fù)工程本工程是集清淤、淤泥干化、淤泥資源化利用、生態(tài)修復(fù)于一體的綜合性政府工程。于2008年6月開工。清淤和淤泥干化是整個工程的第一步。該工程治理河道長度lKm，疏挖底泥1.2萬方。a、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3并攪拌均勻，控制Fecl3的質(zhì)量百分比濃度為10%，備用；b、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比濃度為0.2%，備用；C、泥漿水導(dǎo)入先將河水排干，然后用泥漿泵水力沖挖機組將河底濃泥稀釋至含泥率20%左右泵入泥漿水管道中；d、混凝步驟c的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進(jìn)口端，步驟a配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進(jìn)口端，泥漿水管道的管徑(200mm)與第一混合器的混合區(qū)內(nèi)徑(700mm)之比為1:3.5，泥漿水流經(jīng)第一混合器所用時間為5秒，混合器長度為0.61米。泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為50秒，管道中的流速為1.5m/s，管道長度為75m，控制每噸泥漿水的混凝劑固體用量為80g;e、絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進(jìn)口端，步驟b配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進(jìn)口端，混凝管道的管徑(200mm)與第二混合器的混合區(qū)內(nèi)徑(700mm)之比為1:3.5，泥漿水流經(jīng)第二混合器的時間為5秒，第二混合器的長度為0.61米。泥漿水流經(jīng)絮凝管道所用時間為10秒，管道中的流速為1.5m/s，管道長度為15m。控制每噸泥槳水的絮凝劑晶體用量為25g。泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。泥漿水在泥漿水管道內(nèi)的流速為2米/秒。在混合器中的流速為0.12m/s。工程效果該工程的目標(biāo)一是凈化水質(zhì)，使處理后的余水達(dá)到國家污水排放一級B標(biāo)準(zhǔn)；二是使淤泥在三個月的時間內(nèi)達(dá)到70~80Kpa的承載力。原張莊浜水質(zhì)中COD、BOD、氨氮、總磷、總氮均超過地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，屬劣V類水，具體指標(biāo)見表4;經(jīng)本發(fā)明的實施例2處理后的水質(zhì)亦見表4。表4水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>由表5可以看出，處理后的淤泥中的重金屬含量有所降低，所用藥劑對土壤無不利影響。由表6可以看出pH在國標(biāo)范圍之內(nèi)，但種植喜酸性綠化植物時要加入酸性介質(zhì)、泥炭等改良，其他理化狀況比較合理，如有機質(zhì)含量高，養(yǎng)分豐富，其養(yǎng)分狀況介于土壤與肥料之間，通氣性好，石灰反應(yīng)弱，適合做園林用土，且此種工藝還能加速淤泥干化，使淤泥在3個月內(nèi)達(dá)到7080Kpa的承載力。實施例3蠡湖流域生態(tài)修復(fù)工程本工程是集清淤、淤泥干化、淤泥資源化利用、生態(tài)修復(fù)于一體的綜合性政府工程。于2007年11月開工。清淤和淤泥干化是整個工程的第一步。該工程治理河道長度2Km，疏挖底泥4.5萬方。a、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3并攪拌均勻，控制Fecl3的質(zhì)量百分比濃度為30%，備用；b、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比濃度為0.15%，備用；c、泥漿水導(dǎo)入利用120絞吸式挖泥船將河底淤泥泵入泥漿水管道，泥漿水的含泥率為10%左右。d、混凝步驟c的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進(jìn)口端，歩驟a配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進(jìn)口端，泥漿水管道的管徑(300mm)與第一混合器的混合區(qū)內(nèi)徑(450mm)之比為1:1.5，泥漿水流經(jīng)第一混合器所用時間為4秒，第一混合器的長度為3.56米。泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為20秒，管內(nèi)流速為2m/s，管道長度為40m，控制每噸泥漿水的混凝劑用量為120g;e、絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進(jìn)口端，步驟b配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進(jìn)口端，混凝管道的管徑(300mm)與第二混合器的混合區(qū)內(nèi)徑(450mm)之比為1:1.5，泥漿水流經(jīng)第二混合器的時間為4秒，第二混合器的長度為3.56米。泥漿水流經(jīng)絮凝管道所用時間為40秒，管道內(nèi)流速為2m/s，管道長度為80m?？刂泼繃嵞酀{水的絮凝劑晶體用量為10g。泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。泥漿水在泥漿水管道內(nèi)的流速為3米/秒。泥漿水在混合器內(nèi)的流速為0.89米/秒。一、凈化水質(zhì)原蠡湖流域水質(zhì)中COD、BOD、氨氮、總磷、總氮均超過地表水V類標(biāo)準(zhǔn)，屬劣V類水，具體指標(biāo)見表5;經(jīng)本發(fā)明的實施例3處理后的水質(zhì)亦見表7。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由表7可以看出原河水為劣五類水，經(jīng)過處理之后符合國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)一級B標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，此方法能夠凈化水質(zhì)。2、淤泥干化15%含泥率左右的泥漿水在管道中完成泥水分離后進(jìn)入干化池，余水排出后，干化池中泥漿的含泥率為35%左右。3、土壤無害化表8土壤檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表9土壤物理化學(xué)性質(zhì)檢測結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>由表8可以看出，處理后的淤泥中的重金屬含量有所降低，所用藥劑對土壤無不利影響。由表9可以看出pH在國標(biāo)范圍之內(nèi)，但種植喜酸性綠化植物時要加入酸性介質(zhì)、泥炭等改良，其他理化狀況比較合理，如有機質(zhì)含量高，養(yǎng)分豐富，其養(yǎng)分狀況介于土壤與肥料之間，通氣性好，石灰反應(yīng)弱，適合做園林用土，且此種工藝還能加速淤泥干化，使淤泥在3個月內(nèi)達(dá)到7080Kpa的承載力。權(quán)利要求1、一種河、湖底泥的泥水分離工藝，其特征在于該方法包含如下步驟a、混凝劑的配置在干凈水體中加入Fecl3并攪拌均勻，控制Fecl3的質(zhì)量百分比濃度為10％～40％，備用；b、絮凝劑的配置在干凈水體中加入聚丙烯酰胺(Polyscrylamide)并攪拌均勻，控制聚丙烯酰胺的質(zhì)量百分比濃度為0.1～0.2％備用；c、泥漿水導(dǎo)入利用絞吸式挖泥船或泥漿泵水力沖挖機組將河底淤泥稀釋為10～20％含泥率的泥漿水然后泵入泥漿水管道。d、混凝步驟c的泥漿水管道出口端連接第一混合器的進(jìn)口端，步驟a配置好的混凝劑通過混凝劑流入管道接入第一混合器，所述第一混合器為橫置的管狀體，第一混合器的出口端連接混凝管道進(jìn)口端，泥漿水管道的管徑與第一混合器的混合區(qū)內(nèi)徑之比為1:(1.5～3.5)，泥漿水流經(jīng)第一混合器所用時間為3～5秒，泥漿水流經(jīng)混凝管道所用時間為20～50秒，控制每噸泥漿水的混凝劑溶液用量為0.4～1.5Kg；e、絮凝步驟d的混凝管道出口端連接第二混合器的進(jìn)口端，步驟b配置好的絮凝劑通過絮凝劑流入管道接入第二混合器，所述第二混合器亦為橫置的管狀體，第二混合器的出口端連接絮凝管道進(jìn)口端，混凝管道的管徑與第二混合器的混合區(qū)內(nèi)徑之比為1:(1.5～3.5)，泥漿水流經(jīng)絮凝管道所用時間為10～40秒，控制每噸泥漿水的絮凝劑溶液用量為5～25Kg。2、如權(quán)利要求1所述的河、湖底泥的泥水分離工藝，其特征是泥漿水管道、混凝管道與絮凝管道的管徑相同。3、如權(quán)利要求l所述的河、湖底泥的泥水分離工藝，其特征是泥漿水在泥漿水管道內(nèi)的流速為1.53米/秒。全文摘要本發(fā)明公開了一種河、湖底泥的泥水分離工藝，該方法包含如下步驟混凝劑的配置、絮凝劑的配置、泥漿水導(dǎo)入、混凝與絮凝等工序，本發(fā)明的方法泥水分離速度快，可避免二次污染，還能凈化水質(zhì)。文檔編號B01D21/01GK101376071SQ20081019670公開日2009年3月4日申請日期2008年10月9日優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日發(fā)明者呂志剛申請人:江蘇江達(dá)生態(tài)科技有限公司