一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法技术

本发明专利技术涉及水污染治理领域，具体为一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法。就目前河湖库底泥清淤量大，而当前针对不同性质清淤底泥的脱水固化药剂以及固化工艺遴选不明确，提出一种基于底泥理化性质的河湖库清淤底泥药剂种类、配方以及固化工艺初步遴选的方法。该方法主要是对待清淤底泥物理指标的底泥类径以及化学指标的底泥有机质含量进行分析。基于上述结果，划分待清淤底泥的物理指标和化学指标隶属等级，则可初步判定底泥固化药剂的剂量和配比，并确定底泥固化工艺。该方法对于河湖库清淤底泥的固化药剂配比以及工艺具有重要的作用，不仅可节省资金投入，并可提高清淤底泥处理效率。并可提高清淤底泥处理效率。并可提高清淤底泥处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法


[0001]本专利技术涉及水污染治理
，具体为一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法。

技术介绍

[0002]国内外多项研究表明，即使外源得到有效控制后，湖泊底泥内源的持续释放仍可影响湖泊富营养化几十年。对于底泥内源的治理，底泥清淤(或疏浚)是一种常用的方式。底泥疏浚主要是指利用大型的疏挖器械将河湖水系中的重污染底泥移除水体，进而达到削减河湖内源污染，降低内源释放，改善河湖水质的目的。河湖底泥疏浚或清淤已经成为我国河湖治理的一种重要方式，在我国多个河湖水体中得到实施。
[0003]由于疏挖出来的底泥具有含水率高、储量大，不宜直接就地堆放、资源化再利用以及远距离运输。因此，对于河湖疏挖底泥首先要进行脱水固化。疏挖河湖底泥的脱水处置技术主要有土工管袋法、机械脱水法(包括带式压滤法、板框压滤法以及离心机法)、化学固化法等方法。比较来说，机械脱水法在我国河湖(包括水库)等清淤工程中是普遍采用的淤泥处置方法。其中，离心机脱水法存在耗能高，且处理后的泥饼含水率仍较高等问题，在实际中，应用较少。因此，机械脱水法中的带式压滤法以及板框压滤法是目前机械脱水中使用较多的两种技术。
[0004]清淤底泥处置过程中，药剂类型的投加以及机械脱水工艺的遴选对于清淤底泥处置成本、施工进度以及淤泥的后续资源化处置均具有重要的影响。污泥深入脱水技术在城市污水处理厂中应用较为广泛，但城市污水处理厂淤泥的理化特性(城市污水处理厂的淤泥有机质含量高，主要以细颗粒为主)与河湖清淤底泥具有较大的差异。河湖清淤的底泥主要有以下特点：
①
淤泥的粒径组成差异较大。河湖底泥是在长期的外源输入沉积，在水文水动力自然筛选的过程中经过多年的历史沉积而形成于湖河底部。导致河湖淤泥粒径组成或以细颗粒为主，通常被仍为淤泥质。或者以粗颗粒为主，通常称之为砂质。或者淤泥以细颗粒和砂质混合为主。
②
河湖底泥有机质含量普遍较低，局部重污染区域底泥有机质含量超标或污染的问题。河湖底泥的上述特性会显著影响药剂的絮凝效果以及后续采用的机械脱水工艺的淤泥处置效率。
[0005]当前，对于处置河湖清淤底泥中采用的机械脱水方法(带式压滤法、板框压滤法)存在以下问题：
①
药剂投加的剂型以及比例普遍较为盲目，未考虑底泥类径组分的差异性。河湖清淤底泥存量大，类径组成差异显著。目前机械脱水工艺中，未充分考虑淤泥类径组分的差异可能带来的投加药剂种类以及组分配比的差异。对于，粗细颗粒或者说不同性质的淤泥组成其要求的絮凝剂种类以及配比必然不同。此外，河湖清淤底泥有机质含量普遍较低(<3％)，主要部分区域底泥的有机质含量会超过3％。而有机质含量较高时，其含有的干扰官能团较多，必然会与絮凝剂进行反应，影响絮凝剂的效率。而对于这种有机质含量高的淤泥，需要对药剂的配比做出调整。
②
对于性质不同的淤泥未采用有针对性的机械脱水工艺，导致淤泥处置效率偏低，影响清淤固化的工程进度以及造价等方面。如果上述所述，河
湖淤泥的粒径组成差异是河湖底泥最显著的特点，其决定了药剂的投加类型以及组配，其也必会影响到后续的淤泥固化工艺的遴选。目前，大部分河湖清淤过程中，缺少了针对淤泥性质不同的遴选机械脱水工艺的环节，导致后续底泥处置不理想。
[0006]综上所述，从目前的国际上河湖清淤底泥处置固化技术来说，未针对河湖底泥的性质有针对性配比药剂以及遴选合适的机械脱水工艺。这种粗放式的药剂配比以及后续的淤泥固化工艺遴选必然造成淤泥处置效率低、成本上升等诸多不利因素。因此，本专利技术主要针对我国河湖库普遍存在的淤泥性质差异显著等特点，有针对性地提出药剂剂型以及配比，并建议合理的淤泥脱水固化工艺。该方法对于河湖库清淤底泥的固化药剂配比以及工艺具有重要的作用，可节省资金投入，并可提高河湖清淤底泥处理效率。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法，以解决现有技术中的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法，包括以下步骤：
[0009]S1：取河湖库待脱水清淤底泥，等间隔进行分层，备用；
[0010]S2：对不同层位的待脱水清淤底泥进行粒度分级，计算清淤底泥的中值粒径D50，根据中值粒径D50将清淤底泥分为粗颗粒底泥、细颗粒底泥以及中等粗细颗粒底泥三种；并分析底泥有机质的含量；
[0011]S3：取经过筛分除杂后的粗颗粒底泥、细颗粒底泥、中等粗细颗粒底泥中的任一种，烘干测定含水率，根据含水率将含固率调节至10
‑
30％，得到泥浆；
[0012]S4：将聚合氯化铝配制成PAC药剂，将阴离子聚丙烯酰胺配制成APAM药剂；根据S3中清淤底泥的理化性质配制药剂并确定脱水工艺。
[0013]进一步的，S1中，清淤底泥分层间距为20
‑
25cm。
[0014]进一步的，S2中，清淤底泥粒度分级的方法为：按照粒度小于16μm的占比进行划分，小于16μm的占比介于0
‑
50％之间的为粗颗粒底泥；小于16μm颗粒占比在65％以上的为细颗粒底泥；小于16μm的占比介于50
‑
65％之间的为中等粗细颗粒底泥。
[0015]进一步的，S4中，PAC药剂中，聚合氯化铝的浓度为10
‑
25g/L。
[0016]进一步的，S4中，APAM药剂中，阴离子型聚丙烯酰胺的浓度为0.5
‑
1g/L。
[0017]进一步的，S4中，阴离子型聚丙烯酰胺的分子量为1000
‑
1200万。
[0018]进一步的，S4中，当待脱水清淤底泥为粗颗粒底泥时，PAC药剂的体积添加剂量为泥浆的3
‑
4％，并采用带式压滤脱水。
[0019]进一步的，S4中，当待脱水清淤底泥为中等粗细颗粒底泥、细颗粒底泥时，且待脱水清淤底泥中有机质含量小于等于2.5％时，PAC药剂的体积添加剂量为泥浆的2
‑
3％，APAM药剂的体积添加剂量为泥浆的6
‑
8％，采用板框压滤脱水。
[0020]进一步的，S4中，当待脱水的清淤底泥为中等粗细颗粒底泥、细颗粒底泥，且底泥有机质含量为2.5
‑
3％时，PAC药剂的体积添加剂量为泥浆的4
‑
5％，APAM药剂的体积添加剂量为泥浆的10
‑
12％，并采用板框压滤脱水。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术明确了不同性质河湖清淤
底泥的机械脱水药剂种类，且主要以底泥的粒度分级作为重要的参考指标。当淤泥以粗颗粒为主时，则仅需要投加聚氯化铝，且建议利用带式压滤的脱水方法。而当淤泥以中、细颗粒时，则需要使用PAC药剂与APAM药剂组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：取河湖库待脱水清淤底泥，等间隔进行分层，备用；S2：对不同层位的待脱水清淤底泥进行粒度分级，计算清淤底泥的中值粒径，根据中值粒径将清淤底泥分为粗颗粒底泥、细颗粒底泥以及中等粗细颗粒底泥三种；并分析底泥有机质的含量；S3：取经过筛分除杂后的粗颗粒底泥、细颗粒底泥、中等粗细颗粒底泥中的任一种，烘干测定含水率，根据含水率将含固率调节至10
‑
30％，得到泥浆；S4：将聚合氯化铝配制成PAC药剂；将阴离子型聚丙烯酰胺配制成APAM药剂，根据S3中清淤底泥的理化性质添加药剂，并确定脱水工艺。2.根据权利要求1所述的一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法，其特征在于：S1中，清淤底泥分层间距为20
‑
25cm。3.根据权利要求1所述的一种基于河湖底泥理化性质的清淤底泥脱水工艺确定方法，其特征在于：S2中，清淤底泥粒度分级的方法为：按照粒度小于16μm的占比进行划分，小于16μm的占比介于0
‑
50％之间的为粗颗粒底泥；小于16μm颗粒占比在65％以上的为细颗粒底泥；小于16μm的占比介于50
‑
65％之间的为中等粗细颗粒底泥。4.根据权利要求1所述的一种基于河湖底泥理...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹洪斌，任俊，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：