CN102295371A - 河流底泥疏浚余水一体化处理工艺及其设备 - Google Patents

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本发明属于环境保护，水处理技术与设备领域，具体涉及一种河流疏浚底泥余水一体化处理工艺及其设备。疏浚底泥余水经抽水泵抽到沉降池中，进行初步的沉降分离，上层余水经抬升泵继续流至搅拌装置，絮凝剂、助凝剂和余水充分混合形成絮体，混合后的余水进一步流至离心装置中，经快速离心，絮体和余水充分分离，分离后的余水排放。本发明提出的疏浚底泥余水快速一体化处理设备，由疏浚余水进水泵、沉降池、排泥泵、加药装置、搅拌装置、离心装置、出水泵及各管道组成，整套装置工艺简单，不仅寻找到了絮凝剂和助凝剂的最优投加量及其投加比例，而且装置集成化程度高，移动迅捷，操作简易，是适合在大型清淤现场对余水进行快速处理的水处理设备。

Description

河流底泥疏浚余水一体化处理工艺及其设备
技术领域
本发明属于环境保护、水处理技术与设备领域，具体涉及一种河流疏浚底泥余水一体化处理工艺及其设备。
背景技术
环保疏浚是治理重污染水体的重要手段，通过对污染底泥的疏浚，可清除重污染水体的内源污染物。传统的疏浚工程由于其疏浚泥浆主要是无机颗粒，且密度较大，选用自然沉降方法就可以实现高效的泥水分离。但近年来随着大量有机物的污染物质被排放进入水体，使疏浚泥浆中细粘粒的有机质土含量不断增高，这就很难实现在自然条件下的沉降。并且在疏浚过程中污泥底泥被打碎，强化了污染物的释放，使余水中含有大量的富含于底泥中的污染物质，这些物质大部分附着在细颗粒上、悬浮在余水中，很难沉降。化学絮凝余水处理是目前国内外应用比较广泛的余水处理技术。化学絮凝剂，具有压缩双电层和吸附架桥的功能，可以使余水中可以聚集在一起形成絮凝脱，进行脱稳，实现余水净化目的。
但是，疏浚底泥余水是一种复杂、稳定的分散体系，单一絮凝剂单独使用虽然具有一定的处理效果，但是其处理疏浚余水依然很难达到满意的效果。许多专家学者通过研究絮凝剂与其它助凝剂复合使用以提高对污染物的处理效果。其中有机高分子助凝剂聚丙烯酰胺（PAM）是有机高分子在水处理方面应用最为广泛的絮凝剂。章诗芳经研究证明，PAM在水处理中，利用其吸附和架桥的作用，对浊度、色度都有很好的去除能力。强化混凝作用机理与常规混凝机理相似，主要包括压缩双电层作用、吸附电中和作用、吸附-架桥作用、沉淀网捕作用等。强化混凝可以通过提高混凝剂用量、改变混凝剂品种、调整水温、调节及实用高分子混凝剂来实现。
疏浚底泥的相关处理技术已有出现。霍守亮等研究了加药促沉法处理环保疏浚堆场余水，该技术能去除余水中大部分细小悬浮颗粒，出水水质也能达到排放要求。曾德芳等以虾蟹壳和累托石为主要原料，制备出了一种新型环保的污泥脱水絮凝剂，该絮凝剂不仅提高了污泥的脱水率，而且缩短了污泥沉降的时间。本发明相对于以上技术絮凝剂和助凝剂的复配组合有所不同，得到了吨污泥单耗絮凝剂成本较低的絮凝剂和混凝剂投加比例，而且针对传统的混凝自然沉降速度缓慢的缺点，采用了快速离心技术可使絮体在很短的时间内与余水分离，最终改善余水水质。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种河流底泥疏浚余水一体处理工艺及其设备，即使用强化絮凝和快速离心分离联合工艺，解决环保疏浚过程中疏浚底泥余水处置处理问题。
本发明提出的河流底泥疏浚余水一体处理工艺，具体步骤如下：疏浚底泥余水经抽水泵抽到沉降池中，进行初步的沉降分离，较大颗粒和较易形成絮体的颗粒逐渐下沉，经排泥泵排除；上层余水经抬升泵继续流至搅拌装置，搅拌装置内加入絮凝剂和助凝剂，在搅拌装置的作用下，絮凝剂、助凝剂和余水充分混合形成絮体，余水在搅拌装置内水力停留时间为2-3分钟；混合后的余水进一步流至离心装置中，经快速离心，絮体和余水充分分离，分离后的余水排放；控制余水额定处理量为300t/天，进水泵进水流量为0.15-0.25m3/min，搅拌装置搅拌速率为250r/min-350r/min。
本发明中，所述絮凝剂采用氯化铁，氯化铁的加入量为10～20mg/L。
本发明中，所述助凝剂采用聚丙烯酰胺(PAM)，PAM的加入量为1.2～2.4 mg/L。
本发明中，为保证沉降池的污泥的积累，在其底部有排泥口，排泥泵按照要求将沉降池积累的污泥排出。
本发明提出的疏浚底泥余水快速一体化处理设备，由疏浚余水进水泵1、沉降池2、排泥泵3、加药装置5、搅拌装置6、离心装置7、出水泵8及各管道组成，疏浚余水进水泵1通过管道与沉降池2一侧上方进水口相连，沉降池2另一侧上方出水口通过抬升泵4及管道与搅拌装置6一侧上方的入水口相连，沉降池2底部设有排泥口，所述排泥口通过管道与排泥泵3连接；搅拌装置6顶部设有加药装置5，搅拌装置6一侧上方出水口通过管道连接离心装置7一侧上方进水口，离心装置7另一侧上方出水口通过管道连接出水泵8，离心装置7一侧下方排泥口通过管道和排泥泵9连接。
本发明中，所述离心装置7采用离心脱水干化法的工作原理，由进水口、转筒、外罩壳、螺旋推料器、排水口、排泥口及底座机架组件组成。
本发明中，加药装置5和搅拌装置6连接的管路上设有蠕动泵，用以调节加药装置5的进药流速。
本发明中，抬升泵4前设有1个流量计，用于测定进入搅拌装置6的流量以便加药蠕动泵调节加药流量。
本发明中，搅拌装置6和离心装置7位于运载车10上方。
本发明中，所述沉降池2呈喇叭口形结构。
本发明中，所述搅拌装置6上部呈柱状，下部呈球面。
本发明中，所述运载车10为卡车或其它运载车辆。
本发明的有益效果在于：
1.    在底泥疏浚处理中加入强化絮凝步骤，加入絮凝剂三氯化铁，能有效地杀灭水中的细菌，并能除去水中的胶体物质，颗粒物质，也能缓解水中金属物质和放射性物质的污染。
2.    采用混凝剂复配技术，在絮凝过程中加入聚丙烯酰胺（PAM），不仅可以使悬浮的胶体粒子脱稳絮凝，而且还可以不带负电的溶解物进行反应，生产不溶性的盐类，通过絮凝沉淀而去除。
3.    经过混凝预处理后的水再进入快速离心装置，一方面可以降低混凝预处理对混凝剂投加量的要求，另一方面，快速离心大大缩短了混凝絮体自然沉降的时间，而且通过吸附-架桥作用、沉淀网捕作用等可以使自然过程中无法沉降的污染物质沉降，大大提高了出水水质。
4.    采用卡车可将整个工艺进行一体化运作。
总之，整套装置工艺简单，不仅寻找到了絮凝剂和助凝剂的最优投加量及其投加比例，而且装置集成化程度高，移动迅捷，操作简易，在运行时也不必进行卸载，处理完一个现场可以快速的运至另一个现场，增加了设备的利用率。是适合在大型清淤现场对余水进行快速处理的水处理设备。
附图说明
图1为本河流底泥疏浚余水一体化处理设备结构图示。
图中标号：1为疏浚底泥余水进水泵，2为沉降池，3为沉降底泥排泥泵，4为抬升泵，5为加药装置，6为搅拌装置，7为离心装置，8为出水泵，9为絮凝底泥排泥泵，10为运载车，a为疏浚底泥余水进水，b为沉降池排泥，c为出水，d为离心装置排泥。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。
实施例1：具体方法是疏浚底泥余水经沉降池，沉降时间可根据现场沉降池体积弹性设置。出水进入搅拌装置6，同时絮凝剂氯化铁以10～20mg/L、助凝剂PAM以1.2～2.4 mg/L用蠕动泵投加进入搅拌装置6中，搅拌装置6内的搅拌器搅拌使絮凝剂、助凝剂与沉降后余水充分混合，余水在搅拌装置6的水力停留时间控制在2min～3min之间。搅拌装置6出水进入离心装置7，经过离心装置7的离心分离，水中的细菌，有机物，中性分子，小颗粒物质以混凝絮体的形式离心沉降，确保出水水质达到排放标准。
进水中浊度，CODCr分别为134～258NTU，40～69mg/L时，工艺处理后余水水质分别为：浊度最低可降至7～15NTU以下，COD可降至10～15mg/L以内，去除效率最高分别可达95.2%和92%。出水水质能够达到《城市污水再生利用景观用水水质标准》（GB/T18921-2002）的要求。
图1中，实现底泥疏浚余水一体化混凝强化-离心分离处理工艺所采用的装置是：进水泵1、沉降池2、排泥泵3、抬升泵4、加药装置5、搅拌装置6、离心装置7、出水泵8以及各连接管路组成。沉降池2位于运载车10的最后部，呈“喇叭口”形结构；加药装置5为方形容器，位于搅拌装置6的正上方；搅拌装置6上部呈柱状，高1.5m,下部呈球面，其中球面半径为0.5m；离心装置7紧邻搅拌装置6，位于运载车10的最前部。进水a经进水泵1进入沉降池2，沉降池沉降底泥由排泥泵3排除，余水进入搅拌装置6，同时絮凝剂由絮凝剂从加药箱5由加药泵投加进入搅拌装置6，搅拌20～30min，出水经过离心分离装置7去除混凝反应絮体及颗粒物质，富集沉降絮体由排泥泵9排出，出水由出水泵8得到最终产水。
附图1是一体化混凝搅拌离心装置，应用的载体是卡车或其它运载车辆，混凝搅拌装置和离心装置不但以管路连接，而且均固定在运载车的特定部位，在实际处理过程中，避免了装置的拆卸和搬运工作，增加了装置的机动性。

Claims (10)

1.一种河流底泥疏浚余水一体处理工艺，其特征在于具体步骤如下：疏浚底泥余水经抽水泵抽到沉降池中，进行初步的沉降分离，较大颗粒和较易形成絮体的颗粒逐渐下沉，经排泥泵排除；上层余水经抬升泵继续流至搅拌装置，搅拌装置内加入絮凝剂和助凝剂，在搅拌装置的作用下，絮凝剂、助凝剂和余水充分混合形成絮体，余水在搅拌装置内水力停留时间为2-3分钟；混合后的余水进一步流至离心装置中，经快速离心，絮体和余水充分分离，分离后的余水排放；控制余水额定处理量为300t/天，进水泵进水流量为0.15-0.25m3/min，搅拌装置搅拌速率为250r/min-350r/min。
2.根据权利要求1所述的河流底泥疏浚余水一体处理工艺，其特征在于所述絮凝剂采用氯化铁，氯化铁的加入量为10～20mg/L。
3.根据权利要求1所述的河流底泥疏浚余水一体处理工艺，其特征在于所述助凝剂采用聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量为1.2～2.4 mg/L。
4.一种如权利要求1所述的疏浚底泥余水快速一体化处理工艺的处理设备，由疏浚余水进水泵(1)、沉降池(2)、排泥泵(3)、加药装置(5)、搅拌装置(6)、离心装置(7)、出水泵(8)及各管道组成，其特征在于疏浚余水进水泵(1)通过管道与沉降池(2)一侧上方进水口相连，沉降池(2)另一侧上方出水口通过抬升泵(4)及管道与搅拌装置(6)一侧上方的入水口相连，沉降池(2)底部设有排泥口，所述排泥口通过管道与排泥泵(3)连接；搅拌装置(6)顶部设有加药装置(5)，搅拌装置(6)一侧上方出水口通过管道连接离心装置(7)一侧上方进水口，离心装置(7)另一侧上方出水口通过管道连接出水泵(8)，离心装置(7)一侧下方排泥口通过管道和排泥泵(9)连接。
5.根据权利要求4所述的处理设备，其特征在于加药装置(5)和搅拌装置(6)连接的管路上设有蠕动泵。
6.根据权利要求4所述的处理设备，其特征在于抬升泵(4)前设有1个流量计。
7.根据权利要求4所述的处理设备，其特征在于搅拌装置(6)和离心装置(7)位于运载车(10)上方。
8.根据权利要求4所述的处理设备，其特征在于所述沉降池(2)呈喇叭口形结构。
9.根据权利要求4所述的处理设备，其特征在于所述搅拌装置(6)上部呈柱状，下部呈球面。
10.根据权利要求7所述的处理设备，其特征在于所述运载车(10)为卡车或其它运载车辆。
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