CN219297363U - 一种水库清淤底泥生态处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水库清淤底泥生态处理***，***包括依次设置的泥浆控源减量***、絮凝剂自动供应***、高效混凝***、调理调节***、固结脱水***及余水处理***；***集成配置、高效利用占地，紧凑设计、模块化布置，充分利用有限的占地实现高效的生产，适用于水库清淤底泥生态处理工程，并可拓展应用于类似深水水库、湖泊等底泥处理领域。既保证了板框的进浆浓度，又克服了泥浆压滤脱水时间过长的缺点，解决了水库清淤底泥泥浆浓度低且不稳定、脱水时间长、余水处理氨氮和pH过高等常见问题。

Description

一种水库清淤底泥生态处理***

技术领域

本实用新型涉及环境保护技术领域，具体涉及一种水库清淤底泥生态处理***。

背景技术

水库淤积一方面会造成其有效库容被大大削减、缩短其使用寿命，并进一步引起灌溉、防洪、供水、发电等效益的下降，另一方面，水库淤积底泥是氮、磷、重金属、有机污染物等的“源”与“汇”，外源输入的这些污染物进入水库水体后最终会蓄积在底泥中，当外界环境条件发生改变时这些污染物又会通过沉积物-水界面向水体释放而形成二次污染。因此，对水库合理开展清淤工作，使其充分发挥功能效益并延长寿命，同时遏制底泥的内源污染，是一项十分必要的工作。

水库清淤产生的大量泥浆具有较强的流动性和较大的含水量，直接外运极易洒、漏而污染环境，而直接填埋不但将占用大量宝贵的土地资源，遇到暴雨时还很容易引起周边的山体滑坡和泥石流，因此必须对这些泥浆进行脱水减量处理，与此同时，对脱水过程产生的余水必须经妥善处理后达标排放。国内现有工艺多采用絮凝后直接板框压滤，但存在压滤时间长、滤饼含水率高、强度低等缺点，一般还需通过淤泥调理剂进行改性调理；目前国内使用较多的碱类调理剂，虽可以显著提高板框压滤效率，但也会显著提高压滤余水的氨氮和pH，提高后续余水处理难度；因此如何实现絮凝剂与调理剂的优化组合，在使压滤循环时间大幅缩短的同时，保证余水处理***的入水水质要求，是目前的一大难题。

实用新型内容

本实用新型提供一种水库清淤底泥生态处理***，有效地解决了水库清淤底泥的泥浆浓度低且不稳定、脱水时间长等常见问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种水库清淤底泥生态处理***，包括依次设置的泥浆控源减量***、絮凝剂自动供应***、高效混凝***、调理调节***、固结脱水***及余水处理***；

所述泥浆控源减量***用于对淤泥物料进行粒径分级；

所述絮凝剂自动供应***用于向泥浆中添加专用药剂；

所述高效混凝***用于将经过泥浆控源减量***筛分余下的泥浆与制备好的药剂混合并浓缩、沉淀；

所述调理调节***用于对经高效混凝***处理后的泥浆进行调理调质均化，并将添加材料的泥浆送至待压罐准备压滤；

所述固结脱水***用于对完成调质调理后的泥浆进行脱水固化；

所述余水处理***用于对高效混凝***处理后的余水进行调节、再沉淀、过滤。

作为上述方案的优选，所述泥浆控源减量***包括预处理筛分单元和旋流筛分单元，预处理筛分单元用于筛分出粒径≥5mm的大粒径大颗粒砾石、砂砾、垃圾，旋流筛分单元用于筛分出粒径≥74μm的沙类物料。

作为上述方案的优选，所述预处理筛分单元采用预筛分器；所述旋流筛分单元采用旋流筛分器。

作为上述方案的优选，所述絮凝剂自动供应***包括多个独立的储药罐、与储药罐连接的输送泵、与输送泵连接的PLC。

作为上述方案的优选，所述高效混凝***包括依次设置的第一均混装置、多级斜板浓缩箱、多级斜板沉淀池。

作为上述方案的优选，所述调理调节***包括第二均混装置及待压罐。

作为上述方案的优选，所述固结脱水***包括板框压滤机。

作为上述方案的优选，所述余水处理***包括依次设置的调节池、高速沉淀池、脱氮分子筛过滤器。

由于具有上述结构，本实用新型的有益效果在于：

1、针对施工过程中由于清淤比重变化大带来的淤泥浓度波动，造成影响后端泥水处理质量和效率的问题，设置多级沉淀池+多级浓缩的专用缓冲调节***，稳定脱水单元的入料浓度，有效保证了浓度波动较大的清淤泥浆脱水效率；

2、使用专用环保絮凝剂及中性调理剂，采用在浓缩箱、沉淀池、待压滤泥浆罐等多点投加絮凝剂与添加中性环保调理剂相结合的药剂添加方式，调节提高清淤底泥的浓度及底泥压滤脱水工效的同时，未增加余水碱性，稳定了余水的pH和氨氮，降低余水处理的负荷和成本；

3、通过压滤尾水回排至混凝沉淀池并与其中上清液混合，调节水质水量、总排口余水回排至余水处理调节池等回排工序，保证了余水处理***稳定运行，进一步确保了施工期间余水达标排放至原水库；

4、应用絮凝剂与调理剂自动供应装置，并采用模块化布置充分利用有限的场地，使清淤底泥处理工艺流程衔接紧密，实现高效生产；

5、集成配置、高效利用占地，紧凑设计、模块化布置，充分利用有限的占地实现高效的生产，适用于水库清淤底泥生态处理工程，并可拓展应用于类似深水水库、湖泊等清淤底泥处理领域。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种水库清淤底泥生态处理***，包括依次设置的泥浆控源减量***1、絮凝剂自动供应***2、高效混凝***3、调理调节***5、固结脱水***6及余水处理***4；

所述泥浆控源减量***1用于对淤泥物料进行粒径分级；

所述絮凝剂自动供应***2用于向泥浆中添加专用药剂；

所述高效混凝***3用于将经过泥浆控源减量***1筛分余下的泥浆与制备好的药剂混合并浓缩、沉淀；

所述调理调节***5用于对经高效混凝***3处理后的泥浆进行调理调质均化，并将添加材料的泥浆送至待压罐52准备压滤；

所述固结脱水***6用于对完成调质调理后的泥浆进行脱水固化；

所述余水处理***4用于对高效混凝***3处理后的余水进行调节、再沉淀、过滤。

在本实施例中，所述泥浆控源减量***1包括预处理筛分单元11和旋流筛分单元12，预处理筛分单元11用于筛分出粒径≥5mm的大粒径大颗粒砾石、砂砾、垃圾，旋流筛分单元12用于筛分出粒径≥74μm的沙类物料，余下泥浆通过调质、高压脱水处理成含水率≤45％的泥饼。在本实施例中，所述预处理筛分单元11采用预筛分器；所述旋流筛分单元12采用旋流筛分器。

在本实施例中，所述絮凝剂自动供应***2包括多个独立的储药罐、与储药罐连接的输送泵(输送泵采用螺杆泵等低剪切泵)、与输送泵连接的PLC。通过匹配药剂干粉输送速度、清水泵送速度、罐体容积、各罐体间泵送速度、熟化时间、水剂输出速度(***制备量)等各参数，设计实现整个流程连续均衡工作，整个***通过PLC程序实现全自动化运行。区别于现有自动加药装置各腔体间设置隔板溢流流通的形式，本***使用独立不联通罐体，利用泵送溶液，在大规模制备量设计时不仅可消除介质在各罐体间流转速度的不利影响，也可以保证每一步骤处理罐体真实意义上的独立运行，反应时间严格按照设计参数执行，生产制备的药剂浓度稳定、混合均匀充分。独立的操作室单元，可以作为电气监测操作室、药剂存储上料室、临时休息室，多功能的集成可使多项劳动操作合成，消除工作间的来回走动切换、操作人员的合作瑕疵，节省人力资源。

在本实施例中，所述高效混凝***3包括依次设置的第一均混装置31、多级斜板浓缩箱32、多级斜板沉淀池33。

在本实施例中，所述调理调节***5包括第二均混装置51及待压罐52。

在本实施例中，所述固结脱水***6包括板框压滤机61。

在本实施例中，所述余水处理***4包括依次设置的调节池41、高速沉淀池42、脱氮分子筛过滤器43。

上述结构的工作步骤原理如下：

S1、淤泥经驳船运输或管道直接输送至淤泥处理中心，经过控源减量***对物料进行粒径分级；

S2、絮凝剂自动供应***2的PLC控制各输送泵的输送速度，向第一均混装置31输送药剂；

S3、混凝阶段采用多级沉淀，首先在第一均混装置31中，将控源减量***分级后余下的泥浆与制备好的絮凝剂充分混合，经过多级斜板浓缩箱32的浓密作用，泥浆的浓度得到较大程度提升，此时，浓缩箱底部浓浆入浓浆池，上清液入多级斜板沉定池继续沉淀经过浓缩***后，疏浚泥浆的浓度得到大幅度提升，为进入待压罐52的泥浆做好充分保证，以便后续处理当浓缩箱排泥管路堵塞或检修浓缩箱时，泥浆由备用管路直排入沉淀池；

S4、经多级斜板沉淀池33沉淀后的上清液通过提升泵和压滤尾水管排放至调节池41后抽排至高速沉淀池42，向余水中添加矿物絮凝剂，去除水中的悬浮物、悬浮态磷和溶解态磷，沉淀的淤泥回排至压滤处理，去杂的余水进入脱氮分子筛过滤器43，其内填充有改性沸石，能够对水体中的氨氮进行吸附处理，经检测达标后排放至水库下游河道；

S5、经多级斜板沉淀池33和高速沉淀池42沉淀后的泥浆，通过絮凝剂自动供应***2添加适当调理剂，调理剂采用环保中性调理剂，絮凝剂采用聚丙烯酰胺絮凝剂，并通过输送机混合设备输送至第二均混装置51，对待压泥浆进行调理调质均化，同时，根据淤泥成分和处理的具体要求，如底泥存在重金属污染，将增加使用重金属离子稳定剂对重金属进行钝化、络合，而后将添加材料的泥浆送至待压罐52准备压滤；

S6、完成调质调理后，泥浆通过泥浆泵送至固结脱水***6，通过板框压滤机61进行脱水固化，最终形成泥饼，资源化利用或外运。通过环保絮凝剂和调理剂的组合添加，使得板框压滤的时间大幅缩减至2h以内完成一板，板框压滤效率提升40％以上，泥饼含水率≤45％，滤余水呈中偏弱碱性，pH满足标准要求6-9范围，且絮凝剂及调理剂可根据不同要求进行针对性组合，适应性及灵活性强。调理压滤产生的泥饼含水率、强度、环保性达标，后续可根据当地需求有针对性的进行资源化利用方案设计；

S7、脱水固化后的压滤水回流至沉淀池末端调节池41，调节沉淀池溢流水质水量，提高溢流稳定性；同时，若压滤阶段存在未充分利用的絮凝、调理材料或滤布板破损，通过回流可提高余水絮凝沉淀效率。

下面将通过具体应用实例来详细说明介绍本发明方案：

11.0.1宜昌市某水库生态清淤工程。主要建设内容为水库及支流河道生态清淤，清淤总量约21.52万m3(水下自然方)，清淤厚度约0.1-1.3m，清淤面积约0.95km²，泥饼处理堆存量约14.49万m³，余水深度处理量约80万m³。泥饼处理后运输至预定地点进行填埋并种植复绿，余水经处理达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)III类标准)中的相关指标要求后排放至水库。本工程采用上述水库清淤底泥生态处理***及工艺进行处理，与常规的工艺技术相比，脱水时间可缩短至2h内，脱水效率可提升40％以上，不含余水处理成本降低值，经估算可节约的总成本约为139万元。

11.0.2宜昌市某水库库区河道深水环保清淤工程。主要建设内容为河道清淤，清淤总量18.86万m³(水下自然方)，清淤面积约0.97平方公里，其中：干挖清淤河长456m，干挖方量0.50万m³；深水清淤河长4767m，清淤方量18.36万m³，清淤厚度0.1-1.5m(清淤最大水深约52m，最大清淤厚度约1.5m)，泥饼处理堆存量约7.3万m³，泥饼处理后运输至堆场进行填埋并种植复绿，尾水深度处理量约77.45万m³。尾水经处理达标后排放至水库(清淤尾水中的总磷和氨氮污染物经处理后排放标准采用《地表水环境质量标准GB3838-2002》中III类水标准，即：TP≤0.2mg/L，NH3-N≤1.0mg/L。地表中III类水中无悬浮物SS标准，根据本项目设计文件，尾水悬浮物的排放标准采用SS≤30mg/L)。本工程采用上述水库清淤底泥生态处理***及工艺进行处理与常规的工艺技术相比，将压滤机单循环时长由3.5h缩短至1.6h，缩短50％以上，脱水效率可提升50％以上。完成同等工程量可节约人工费6.75万元，材料费24.00万元，施工机具使用费37.08万元，企业管理费12.60万元，节约成本总计约80.43万元。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：包括依次设置的泥浆控源减量***、絮凝剂自动供应***、高效混凝***、调理调节***、固结脱水***及余水处理***；

所述泥浆控源减量***用于对淤泥物料进行粒径分级；

所述絮凝剂自动供应***用于向泥浆中添加专用药剂；

所述高效混凝***用于将经过泥浆控源减量***筛分余下的泥浆与制备好的药剂混合并浓缩、沉淀；

所述调理调节***用于对经高效混凝***处理后的泥浆进行调理调质均化，并将添加材料的泥浆送至待压罐准备压滤；

所述固结脱水***用于对完成调质调理后的泥浆进行脱水固化；

所述余水处理***用于对高效混凝***处理后的余水进行调节、再沉淀、过滤。

2.根据权利要求1所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述泥浆控源减量***包括预处理筛分单元和旋流筛分单元，预处理筛分单元用于筛分出粒径≥5mm的大粒径大颗粒砾石、砂砾、垃圾，旋流筛分单元用于筛分出粒径≥74μm的沙类物料。

3.根据权利要求2所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述预处理筛分单元采用预筛分器；所述旋流筛分单元采用旋流筛分器。

4.根据权利要求1所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述絮凝剂自动供应***包括多个独立的储药罐、与储药罐连接的输送泵、与输送泵连接的PLC。

5.根据权利要求1所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述高效混凝***包括依次设置的第一均混装置、多级斜板浓缩箱、多级斜板沉淀池。

6.根据权利要求1所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述调理调节***包括第二均混装置及待压罐。

7.根据权利要求1所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述固结脱水***包括板框压滤机。

8.根据权利要求1所述的一种水库清淤底泥生态处理***，其特征在于：所述余水处理***包括依次设置的调节池、高速沉淀池、脱氮分子筛过滤器。

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