[發(fā)明專利]一種環(huán)保疏浚堆場底泥原位快速脫水系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2013-04-15
• 公開（公告）號: CN103232149A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳燕;王曦;浩婷;田宇
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: C02F11/12
• 分類號: C02F11/12
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于河湖疏浚工程領(lǐng)域，涉及疏浚底泥堆場干化處理技術(shù)，尤其是一種環(huán)保疏浚堆場底泥原位快速脫水系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)前，需要環(huán)保疏浚的湖泊往往位于城市的重點地區(qū)，湖泊周邊可以用于疏浚工程的土地越來越少，導(dǎo)致疏浚后污染底泥堆場征地困難，大幅度增加了湖泊水環(huán)境的治理成本，幾乎所有城市水體的環(huán)保疏浚項目都不同程度受到了堆場問題的困擾和制約，如何走出傳統(tǒng)疏浚堆場所帶來的困境，如何通過技術(shù)創(chuàng)新來減少堆場占地、縮短疏浚底泥干化時間，并通過底泥干化達(dá)到減量的目的，已經(jīng)成為水環(huán)境治理領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)難題。

底泥的疏浚絕大多數(shù)采用機(jī)械開挖和水力吹填方法施工，所形成的疏浚泥的工程特性很差，主要表現(xiàn)為黏粒含量高、含水率高、壓縮性大、強(qiáng)度低、滲透性能差、排水固結(jié)緩慢，造成疏浚泥工程特性差的根本原因是含水率高。若能將疏浚泥中含水率降低，其壓縮性將明顯降低，同時強(qiáng)度將顯著提高。因此，改善疏浚泥工程特性最有效的途徑是“減水處理”。目前，我國進(jìn)行的滇池、巢湖、太湖等大型湖泊的環(huán)保疏浚，底泥大多采用堆場存放，自然干化的方法。沉降性能差的底泥，存放一兩年后，表面雖然干化，內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍然呈現(xiàn)水性膠狀，無法達(dá)到運輸?shù)囊螅矡o法開展有益利用，亟待開發(fā)適合我國內(nèi)陸湖泊疏浚工程需求的疏浚底泥堆場快速脫水技術(shù)。

目前，國內(nèi)外堆場疏浚底泥脫水干化技術(shù)是指采用自然風(fēng)干、離心分離或外力擠壓等方法將底泥孔隙中自由水和吸附水部分或全部脫離出來，使黏土顆粒黏結(jié)成密實狀態(tài)。堆場底泥脫水干化技術(shù)主要包括自然風(fēng)干脫水、堆載（真空）預(yù)壓排水、土工管袋脫水固化、堆場主動排水，以及真空電滲降水及動力擠密脫水加固等，下面分別給予描述：

1、自然風(fēng)干脫水就是將底泥攤鋪開，通過蒸發(fā)、滲漓、自然晾曬和溢流等方式實現(xiàn)脫水。自然風(fēng)干脫水需要征用晾曬場所，脫水速度較慢，且容易影響周圍環(huán)境衛(wèi)生，不適合大批量底泥的處理。

2、堆載預(yù)壓排水固結(jié)法是巖土工程界常用的一種軟土地基處理方法。該方法的工作原理是，首先向擬填筑場地吹填泥水混合物，泥粒在自重作用下沉積形成軟弱的底泥地基。然后，在底泥地基中設(shè)置砂井、塑料排水板等豎向排水體，并在頂面設(shè)置水平砂墊層。最后，在場地進(jìn)行填土堆載預(yù)壓，使底泥中的孔隙水通過人為設(shè)置的豎向排水體排出，底泥地基逐漸發(fā)生固結(jié)沉降，同時強(qiáng)度逐步提高，地基承載力最后達(dá)到設(shè)計要求。若采用真空預(yù)壓法或低位真空預(yù)壓法，其預(yù)壓時間還可以減少，其中低位真空預(yù)壓法有別于傳統(tǒng)的真空預(yù)壓法，就是利用吹填泥漿取代塑料膜作為真空系統(tǒng)密封層，并將其水平真空管網(wǎng)布置在吹填底泥下部，這種真空預(yù)壓法具有施工簡便、工期合理(一個干化周期通常需要90天左右)、固結(jié)效果好、環(huán)保等特點，是一種較好的加固結(jié)高軟土堤防的方法。堆載預(yù)壓排水固結(jié)法適合于大面積吹填底泥場地的處理，往往結(jié)合圍墾造地工程使用。

3、堆場主動排水是一種經(jīng)濟(jì)有效的污泥干化方法，堆場主動排水主要包括表面開溝、埋設(shè)暗管等，該法既充分利用蒸發(fā)、滲濾等自然干化的主要途徑，又采取了必要的人工措施，強(qiáng)化、加速這一自然過程，簡單易行，成本低兼，適宜于大面積實施。常規(guī)的堆場主動排水法，存在著工期較長以及處理的底泥減量不足等缺點。

4、真空電滲降水及動力擠密脫水加固技術(shù)是在嚴(yán)峻的生態(tài)環(huán)境下應(yīng)運而生的一種底泥干化處理技術(shù)，可將底泥快速、清潔、廉價、高效地轉(zhuǎn)化為可用土資源。目前，國外對底泥的脫水加固通常采用外摻劑法，以輕量土為代表，其具有密度小、強(qiáng)度高等優(yōu)點，但其工程造價很高、施工周期較長、易受天氣狀況影響，采用外摻劑時在攪拌過程中容易離析，并且與水泥漿體界面黏結(jié)力差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種設(shè)計科學(xué)合理、高效節(jié)能、處理量大、環(huán)境污染小、脫水效率高，便于清理、循環(huán)使用的環(huán)保疏浚堆場底泥原位快速脫水系統(tǒng)。

本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術(shù)方案是：

一種環(huán)保疏浚堆場底泥原位快速脫水系統(tǒng)，包括輸入單元、格柵單元、正壓抽濾排水單元、溢流泥漿沉淀單元、余水凈化單元及余水排放單元，上述各個單元依次連接，在正壓抽濾排水單元的底部均排布有排水管路，該排水管路通過真空水泵與兩側(cè)的導(dǎo)水槽相連接，抽濾余水與導(dǎo)水槽相連進(jìn)入余水排放單元。

而且，所述輸入單元由輸入管路、紊流擾動管路及加藥單元構(gòu)成，輸入管路輸送高含水率疏浚泥漿至紊流擾動管路，在紊流擾動管路上安裝有加藥單元。