CN105859068A - 一种淤泥处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保领域,具体涉及一种淤泥处理工艺。所述的淤泥处理工艺包括以下步骤:1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;2)预处理:利用三级淤泥沉淀池对淤泥进行预处理,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;3)固化处理:分别采用拌合固化、脱水固化方法对第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥和淤泥浆体进行脱水固化,得淤泥固化土A、B;4)堆放陈化:将淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化3~7天,完成处理。本发明淤泥处理工艺能同时处理颗粒和粘度较大、含水少的淤泥,以及颗粒细、有机物和含水量多的淤泥浆体,尤其适合应用于成分复杂、宽粒配、含水率差异大的河道淤泥。
Description
技术领域
本发明属于环保领域,具体涉及一种淤泥处理工艺。
背景技术
随着经济建设的飞速发展,人类活动迁移频繁,城市化进程加快,污水排放量大幅增加,大量污水直接排放湖泊,再加降雨地表产流、产沙和产污导致我国部分地区河流、湖泊泥水环境状况急剧恶化,不少河道、湖泊淤积面抬高,淤积十分严重以致淤泥淤积日益成为社会性公害,引发出一系列环境隐患。
目前,国内外淤泥处理技术方法及工艺主要有自然干燥法、真空预压法、土工管袋法、机械脱水法以及直接搅拌固结法等,这些方法均存在一定的局限性,例如:自然干燥法使淤泥在自然条件下暴晒脱水,其干燥周期很长,减量不明显;真空预压法利用真空压力去除自由水,含水率降至60%以后脱水困难,减量缓慢,处理周期为数周、数月;土工管袋法利用淤泥自重压密脱水,脱水效果不佳,减量缓慢,处理周期长达数月、数年;机械脱水法利用机械压力挤压脱水,含水率可降至60%左右,但脱水能耗高、产量低。此外,自然干燥法、真空预压法、土工管袋法和机械脱水法均没有对淤泥进行无害化处理,存在污染转移的风险。而直接搅拌固结法通过往淤泥中加入添加剂进行“增量处理”,淤泥无减量或仅有少量水在搅拌固结后自然渗出,处理后淤泥含水率高,呈流塑状或软塑状,难以迅速实现对有害物质固封,并且处理后所得的淤泥,遇水泥化,容易产生二次污染。
此外,依据淤泥的特性和成分不同,国内外采取不同的固化剂和固结工艺对淤泥进行处理,主要有三种常见的工艺:①往淤泥添加适当的添加剂和固化剂进行调理脱水和固化,然后进行堆放处理,再经机械分层碾压使用;②将淤泥置于脱水室内,通过加热蒸发脱水,水蒸汽在冷凝器中冷凝得热水,将冷凝器中的废气进行燃烧,得无害土料;③往淤泥加入固化剂进行拌合固化,摊置后再资源化利用。其中,①所述的工艺一般适合清除量巨大、淤泥含量较少、颗粒极细、含水率高、有机物含量多的淤泥处理;②所述的工艺成本较大,现已逐渐少用;③所述的工艺通常适合泥沙含量多、颗粒较大、杂质多、粘度大、含水率相对较低的淤泥处理。实际上,大部分河道的淤泥含量参差不齐,成分复杂,垃圾掺混较多,淤泥颗粒大小不均、宽粒配、粘度大、含水率差异大,直接使用①或③的工艺处理淤泥,在付出高昂的经济代价同时均不能得到较好的处理效果,可能使得含水量较低的淤泥失去固有的潜能。
中国专利申请201410687622.6公开了一种复合淤泥处理工艺,其包括如下步骤:a.除杂;b.淤泥预处理,获得第一淤泥和第二淤泥;c.将b步骤得到的第二淤泥与固化剂利用曝气处理混合均匀;接着,将经过曝气处理的第二淤泥进行压滤、脱水处理,得到泥饼;d.将经过b步骤得到的第一淤泥中添加固化剂并搅拌均匀;e.将经过c步骤得到的泥饼、经过d步骤处理的第一淤泥运送至临时堆场,静置1-2天,完成处理。所述的复合淤泥处理工艺具有高效、成本低的优点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、效率高的淤泥处理工艺。采用本发明所述的淤泥处理工艺可以同时处理颗粒较大、粘度大、含水率较低的淤泥,以及颗粒极细、有机物和含水率较高的淤泥浆体。
本发明通过如下技术方案以实现上述目的:
一种淤泥处理工艺包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行搅拌固化得淤泥固化土A,所述拌合固化步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化得淤泥固化土B,所述脱水固化步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,再输送至板框压滤机进行压滤、脱水处理;所述曝气处理的工作压力为0.8~1.2MPa;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥10~15%、生石灰10~15%、粉煤灰15~20%、木质素磺酸钙2~8%、膨胀蛭石粉20~35%、聚氯化铝2~8%、膨润土5~10%、石棉粉4~8%、脱硫石膏2~8%和硅酸钠4~8%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化3~7天,完成处理。
其中,所述步骤(1)使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾步骤为:使用间隙为50~80mm的一级格栅滤除直径较大的垃圾,再使用间隙为30~50mm的二级格栅滤除直径较小的垃圾。
本发明采用多级格栅滤除工艺,能有效地除去淤泥中的垃圾同时还可实现淤泥自身的均混,并在第一、二、三级淤泥沉淀池上设置格栅振筛机,进一步去除淤泥中的垃圾,分解淤泥团状结构体,分选淤泥颗粒层次,保障淤泥在沉淀池中充分均化,重力浓缩明显,为淤泥理化调理、脱水固化和复合搅拌固化提供技术保障,所述格栅振筛机上的格栅间隙<30mm,进一步除去大于此直径的垃圾。
进一步地,所述步骤(3)拌合固化中固化剂与淤泥烘干后的质量比为(0.5~1)∶10;脱水固化中固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为(1~3)∶10。
更进一步地,所述步骤(3)拌合固化中固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.8∶10;脱水固化中固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1.5∶10。
优选地,所述步骤(3)的固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥10%、生石灰12%、粉煤灰18%、木质素磺酸钙3%、膨胀蛭石粉30%、聚氯化铝4%、膨润土8%、石棉粉5%、脱硫石膏4%和硅酸钠6%。
进一步地,所述步骤(3)中进入第一级沉淀池处理前的淤泥的泥水比例为1∶(4~8)。
对于含水量较大的淤泥浆体,本发明通过使用板框压滤机进行深度脱水,压滤机过滤后的泥饼具有更高的含固率和优良的分离效果,其详细步骤为:采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机,进料压力为1.0~1.2MPa,进料时间为1~1.5h,然后进行空气反吹5~10s,挤压脱水1~1.5h,挤压压力为1.0~1.5MPa,再次进行空气反吹5~10s,卸料即完成。
本发明采用抓斗上泥或泵送的方式将疏浚淤泥运至淤泥储存池,利用多级格栅分步将淤泥中大小不同的垃圾除去,实现垃圾的再生利用;进一步地,将除去垃圾的淤泥进行泥水比例调节后运至三级淤泥沉淀池进行预处理,并利用格栅振筛机移除更细小的垃圾,分别得到三级淤泥沉淀池中的淤泥沉积物,以及悬浮的淤泥浆体和上清液,所述的上清液被运至集水池中存储,实现循环利用;更进一步地,三级淤泥沉淀池中的淤泥沉积物被运至单轴螺旋搅拌机与固化材料进行拌合固化脱水,而悬浮的淤泥浆体被运至淤泥调浆池中与固化材料经曝气处理混合,再运至板框脱水压滤机进行压滤和脱水处理;最后,将得到的淤泥固化土运至堆放场进行陈化,见附图1所述的淤泥处理工艺的流程图。
本发明所述的固化剂中,膨胀蛭石粉是一种具有多孔、质轻、层状结构的含镁的水铝硅酸盐,膨胀倍数在15~40倍之间,具有优良的吸附性能和离子交换性能,能有效地除去淤泥中的有害物质如有机物、重金属、甚至对某些放射性元素还具有一定的固定作用,并且可以吸附自身重量2~5倍的液体,因而具有良好的吸水性和保水性。固化剂中的其他组分如水泥、粉煤灰和生石灰等成分一部分可深入膨胀蛭石粉的孔隙中,与水发生反应,将水完全结合,促使淤泥的初步固化定型。此外,膨胀蛭石粉具有保温性,当把初步定型固化的淤泥切块放在太阳下暴晒,通过维持较高的温度,促进水分蒸发。
水泥的作用是增加淤泥的胶黏性,使淤泥粘合在一起,并使淤泥硬化。
生石灰主要是用于吸水,并产生大量热量,使淤泥处于一个温度较高的环境中,温度较高有利于提高微粒之间的化学反应速度和效果,以及也可以加速水分的蒸发。其还用于调节淤泥的酸度,使环境呈碱性。当生石灰颗粒存在于膨胀蛭石粉的孔隙中的时候,其可以吸收由膨胀蛭石粉表面扩散过来的水分,并与之反应产生热量,热能蒸发周围的水分,这个过程能够加速水分在膨胀蛭石粉的孔隙中的扩散速度,有利于其它吸水物质吸收水分。
粉煤灰包括很多密实颗粒,其粒径非常小,会发生水化作用,除此以外还存在多孔结构物质。粉煤灰内含一些金属氧化物可以与水发生反应,因此具有吸水作用。粉煤灰可以很好地填充膨胀蛭石粉的孔隙中,由于其内部也存在多孔结构,其可以作为更小颗粒的二级寄生载体。
木质素磺酸钙是一种多组分高分子聚合物阴离子表面活性剂,具有很强的分散性、粘结性、螯合性,可改善混凝土的和易性,抑制坍落度损失;利用其优良的粘结性,可弥补膨胀蛭石粉粘性较差的缺点,增强淤泥固化定型,并有减水、增强、防止龟裂等良好的效果。
聚氯化铝是一种多羟基,多核络合体的阳离子型无机高分子絮凝剂,主要通过压缩双层,吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用,使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳,聚集、絮凝、混凝、沉淀,达到泥水分离。
膨润土具有强的吸湿性和膨胀性,可吸附8~15倍于自身体积的水量,体积膨胀可达数倍至30倍;在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状,这种介质溶液具有一定的黏滞性、触变性和润滑性;此外,还具有较强的阳离子交换能力和吸附性,对各种气体、液体、有机物质和重金属均有一定的吸附能力,最大吸附量可达5倍于自身的重量;膨润土与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性,有利于促进淤泥的固定成型。
石棉粉是一种天然的纤维状的硅酸盐类矿物质的总称,在淤泥固化土中呈随机离散的网状分布,跨越土体中的微裂隙,树根状胶结在土体中,增加土体的整体性和稳定性,此外,水泥、粉煤灰的水化物以及絮凝颗粒在纤维周围形成“锚固区”,增加纤维在土体中的粘聚力和抗拉能力。
脱硫石膏中的硫酸钙与水泥水化产物水化铝酸钙发生反应生成钙矾石,一方面钙矾石自身膨胀可以填补部分孔隙,降低固化土孔隙量,使得固化土强度提高;另一方面,当脱硫石膏掺量过多时,钙矾石的膨胀会破坏已有的胶凝结构,使得强度降低,因此,为了加强淤泥固化土的硬度,加入硅酸钠作为淤泥的硬度调节剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明提供的淤泥处理工艺,有效解决了传统淤泥处理工艺对淤泥含水率变化大、成分复杂、颗粒粒度宽广不均、有机物复杂等固化环境处理不佳的问题,能同时处理颗粒和粘度较大、含水率较低的淤泥,以及颗粒细小、有机物和含水率较高的淤泥浆体。
(2)本发明采用串联三级淤泥沉淀池预处理淤泥,能有效地降低淤泥浆体的含泥量,使沉淀池的淤泥充分均化,有利于分离出含泥量少、颗粒极细的淤泥浆体和含泥量多,颗粒较大的淤泥,针对性地采用脱水固化工艺对淤泥浆体进行脱水固化处理,采用拌合固化工艺对淤泥进行搅拌固化处理,使脱水固化和拌合固化制得的淤泥固化土均具有密实的结构体和较高的水稳定性,以及较低的自由膨胀率和较高的承载比,有效地解决了淤泥固化土遇水泥化的问题,避免了污染二次转移。
(3)本发明提供的淤泥处理工艺能有效地将淤泥中的重金属固结于泥土中,具有较低的重金属溶出度,处理得到的淤泥固化土已达到无害利用标准,达到地表水环境III类质量标准,其效果于现有的脱水固结一体化工艺和直接搅拌固结工艺。
附图说明
图1为本发明淤泥处理工艺的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述,但本发明不受以下实施例的记载限定。
实施例1
本发明实施例1的淤泥处理工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例为1∶6,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行脱水固化,步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌得淤泥固化土A,其中,固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.8∶10;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化,步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,曝气处理的工作压力为1.0MPa,固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1.5∶10,然后采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机进行压滤、脱水处理,进料压力为1.2MPa,进料时间为1.5h,然后进行空气反吹10s,挤压脱水1.5h,挤压压力为1.5MPa,再次进行空气反吹10s,卸料即得淤泥固化土B;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥10%、生石灰12%、粉煤灰18%、木质素磺酸钙3%、膨胀蛭石粉30%、聚氯化铝4%、膨润土8%、石棉粉5%、脱硫石膏4%和硅酸钠6%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化7天,完成处理。
实施例2
本发明实施例2的淤泥处理工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例为1∶6,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行脱水固化,步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌得淤泥固化土A,其中,固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.8∶10;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化,步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,曝气处理的工作压力为1.0MPa,固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1.5∶10,然后采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机进行压滤、脱水处理,进料压力为1.2MPa,进料时间为1.5h,然后进行空气反吹10s,挤压脱水1.5h,挤压压力为1.5MPa,再次进行空气反吹10s,卸料即得淤泥固化土B;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥15%、生石灰10%、粉煤灰15%、木质素磺酸钙2%、膨胀蛭石粉35%、聚氯化铝2%、膨润土5%、石棉粉6%、脱硫石膏2%和硅酸钠8%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化7天,完成处理。
实施例3
本发明实施例3的淤泥处理工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例为1∶6,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行脱水固化,步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌得淤泥固化土A,其中,固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.8∶10;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化,步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,曝气处理的工作压力为1.0MPa,固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1.5∶10,然后采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机进行压滤、脱水处理,进料压力为1.2MPa,进料时间为1.5h,然后进行空气反吹10s,挤压脱水1.5h,挤压压力为1.5MPa,再次进行空气反吹10s,卸料即得淤泥固化土B;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥12%、生石灰15%、粉煤灰20%、木质素磺酸钙8%、膨胀蛭石粉20%、聚氯化铝8%、膨润土5%、石棉粉4%、脱硫石膏4%和硅酸钠4%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化7天,完成处理。
实施例4
本发明实施例4的淤泥处理工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例为1∶8,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行脱水固化,步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌得淤泥固化土A,其中,固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.5∶10;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化,步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,曝气处理的工作压力为1.2MPa,固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1∶10,然后采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机进行压滤、脱水处理,进料压力为1.0MPa,进料时间为1h,然后进行空气反吹5s,挤压脱水1h,挤压压力为1.0MPa,再次进行空气反吹5s,卸料即得淤泥固化土B;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥10%、生石灰10%、粉煤灰15%、木质素磺酸钙4%、膨胀蛭石粉29%、聚氯化铝2%、膨润土10%、石棉粉8%、脱硫石膏8%和硅酸钠4%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化7天,完成处理。
对比例1
本发明对比例1的淤泥处理工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例为1∶6,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行脱水固化,步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌得淤泥固化土A,其中,固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.8∶10;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化,步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,曝气处理的工作压力为1.0MPa,固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1.5∶10,然后采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机进行压滤、脱水处理,进料压力为1.2MPa,进料时间为1.5h,然后进行空气反吹10s,挤压脱水1.5h,挤压压力为1.5MPa,再次进行空气反吹10s,卸料即得淤泥固化土B;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥15%、生石灰15%、粉煤灰20%、木质素磺酸钙8%、聚氯化铝8%、膨润土10%、石棉粉8%、脱硫石膏8%和硅酸钠8%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化7天,完成处理,对比例1与实施例1的区别在于,所用的固化剂缺乏膨胀蛭石粉。
试验例一、本发明提供的淤泥处理工艺和现有的脱水固结一体化工艺、直接搅拌固结工艺对广州某河涌的淤泥进行处理的效果评价
1.试验方法:分别采用本发明实施例1-3和对比例1的淤泥处理工艺、脱水固结一体化工艺和直接搅拌固结工艺对广州某河涌的淤泥进行处理,对处理后得到的淤泥固化土进行质量监测,对pH值、含水率、自由膨胀率、承载比(CBR)和重金属溶出度进行评价,检测方法采用《公路土工试验规程》(JTG E40-2007)中相关的规程,并采用《固体废物浸出毒性浸出方法》对淤泥固化土中的7种重金属溶出度进行测定,并将测定结果与地表水环境质量标准的检测下限进行比较。
2.结果:
表1不同淤泥处理工艺得到的淤泥固化土的pH值、含水率、自由膨胀率和承载比(CBR)
表2实施例1-3和对比例1的淤泥固化土A的重金属溶出度评价
表3实施例1-3和对比例1的淤泥固化土B的重金属溶出度评价
表4地表水环境质量标准
由上表1可知,采用本发明实施例1-3淤泥处理工艺对广州某河涌的淤泥进行处理,所得的淤泥固化土A和B的pH值、含水率、自由膨胀率和CBR的各项指标良好,并且经过本发明淤泥处理工艺处理后,淤泥的含水率大大降低,pH值达到9-10之间,淤泥固化效果良好,解决了淤泥的弱酸性问题,其效果优于现有的脱水固结一体化工艺和直接搅拌固结工艺,并以实施例1淤泥处理工艺的效果较佳,表明采用本发明实施例1的固化剂对淤泥以及淤泥浆体进行固化处理得到的淤泥固化土均具有较好的性能,而对比例1由于所用的固化剂缺乏膨胀蛭石粉,处理后的淤泥固化土A和B的含水率和自由膨胀率明显增加,承载比明显下降,但较现有的脱水固结一体化工艺和直接搅拌固结工艺好,表明膨胀蛭石粉对于淤泥固化土形成密实的结构体和较高的水稳定性具有重要的作用。
由上表2-4可知,采用本发明淤泥处理工艺对广州某河涌的淤泥进行处理,能有效地将淤泥中的重金属封闭在土壤颗粒中,使其不能溶出,形成固封,显著降低淤泥固化土遇水泥化,释放重金属,引起二次污染。本发明淤泥处理工艺对重金属固结的效果均优于脱水固结一体化工艺和直接搅拌固结工艺,并以实施例1的效果最佳,而对比例1所述的固化剂缺乏膨胀蛭石粉,导致重金属的固结效果稍差。本发明处理得到的淤泥固化土A和B均已达到无害利用标准,达到地表水环境III类质量标准。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对本发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种淤泥处理工艺,其特征在于包括以下步骤:
(1)除杂:使用多级格栅滤除去淤泥中的垃圾;
(2)预处理:往步骤(1)滤除垃圾的淤泥加入水,调节淤泥的泥水比例,然后置于三级淤泥沉淀池进行预处理,所述的淤泥经第一级沉淀池沉淀后,泥浆尾水进入第二级沉淀池继续沉淀,并依次进入第三级沉淀池沉淀,得到第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥、经三级淤泥沉淀池沉淀后的淤泥浆体和上清液;
(3)固化处理:将第一、二、三级淤泥沉淀池中的淤泥混合均匀,采用拌合固化方法进行搅拌固化得淤泥固化土A,所述拌合固化步骤为:将混合后的淤泥运至单轴螺旋搅拌机与固化剂充分搅拌;将淤泥浆体采用脱水固化方法进行脱水固化得淤泥固化土B,所述脱水固化步骤为:将淤泥浆体运至淤泥调浆池,然后通过曝气处理与固化剂混合均匀,再输送至板框压滤机进行压滤、脱水处理;所述曝气处理的工作压力为0.8~1.2MPa;
所述固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥10~15%、生石灰10~15%、粉煤灰15~20%、木质素磺酸钙2~8%、膨胀蛭石粉20~35%、聚氯化铝2~8%、膨润土5~10%、石棉粉4~8%、脱硫石膏2~8%和硅酸钠4~8%;
(4)堆放陈化:将步骤(3)得到的淤泥固化土A、B运至临时堆放场,陈化3~7天,完成处理。
2.根据权利要求1所述的淤泥处理工艺,其特征在于,所述步骤(3)拌合固化中固化剂与淤泥烘干后的质量比为(0.5~1)∶10;脱水固化中固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为(1~3)∶10。
3.根据权利要求2所述的淤泥处理工艺,其特征在于,所述步骤(3)拌合固化中固化剂与淤泥烘干后的质量比为0.8∶10;脱水固化中固化剂与淤泥浆体烘干后的质量比为1.5∶10。
4.根据权利要求1所述的淤泥处理工艺,其特征在于,所述步骤(3)的固化剂由以下重量百分比计的组分组成:水泥10%、生石灰12%、粉煤灰18%、木质素磺酸钙3%、膨胀蛭石粉30%、聚氯化铝4%、膨润土8%、石棉粉5%、脱硫石膏4%和硅酸钠6%。
5.根据权利要求1所述的淤泥处理工艺,其特征在于,所述步骤(3)中进入第一级沉淀池处理前的淤泥的泥水比例为1∶(4~8)。
6.根据权利要求1所述的淤泥处理工艺,其特征在于,所述步骤(3)中使用板框压滤机进行压滤、脱水处理的步骤为:采用阶段式进料的方式将经曝气处理的淤泥浆体运至板框压滤机,进料压力为1.0~1.2MPa,进料时间为1~1.5h,然后进行空气反吹5~10s,挤压脱水1~1.5h,挤压压力为1.0~1.5MPa,再次进行空气反吹5~10s,卸料即完成。
7.根据权利要求1所述的淤泥处理工艺,其特征在于,所述步骤(2)的第一、二、三级淤泥沉淀池上均设有格栅振筛机,所述格栅振筛机上的格栅间隙<30mm,进一步除去大于此直径的垃圾。
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