[發(fā)明專利]一種環(huán)保疏浚底泥一體化機械深度干化系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2014-06-04
• 公開（公告）號: CN104030536A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 方申柱;戴良軍;李世龍;吳燕;徐鑫
• 申請（專利權）人: 安徽省交通航務工程有限公司;天津科技大學;安徽建工集團有限公司
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/14;B01D24/00
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發(fā)明屬于內(nèi)陸河湖疏浚工程領域，涉及疏浚底泥干化處理技術，尤其是一種環(huán)保疏浚底泥一體化機械深度干化系統(tǒng)。

背景技術

我國河湖環(huán)保疏浚工程中，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施工的土地越來越少，導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)境的治理難度和成本。至今，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。因此，如何擺脫傳統(tǒng)疏浚堆場所帶來的困境，如何通過技術創(chuàng)新來減少堆場占地、縮短疏浚底泥干化周期，并通過底泥干化達到減量的目的，已經(jīng)成為水環(huán)境治理領域亟待解決的技術難題。

目前，國內(nèi)外促進底泥干化的主要技術有：堆載(真空)預壓法、土工管袋脫水技術、機械脫水法、堆場主動排水法以及一體化干化技術等。

1、堆載(真空)預壓法優(yōu)缺點

堆載(真空)預壓法是通過抽真空產(chǎn)生負壓、在地基表面荷載或兩種方法聯(lián)合作用下使土體向內(nèi)收縮變形，軟土產(chǎn)生固結，其優(yōu)點是地基不會因填土速率快而出現(xiàn)穩(wěn)定性問題，可控性較好，地基土沉降比較均勻，處理深度主要受真空度、堆載荷載大小及排水板長度影響。堆載預壓法的主要缺點是工期相對較慢，土體會產(chǎn)生部分側向變形，需要堆載土源。真空預壓法的主要缺點是技術要求復雜，受到抽真空效果的影響，土體沉降速率不穩(wěn)定，且最大真空度僅能達到80kPa，處理深度一般不大于8m。堆載(真空)預壓法適用于大面積陸域的軟基處理，例如，需要快速堆填的路基處理，以及填海中陸域形成時采用。

2、土工管袋脫水法優(yōu)缺點

利用土工管袋的材質(zhì)編織形成的等效孔徑具有的過濾結構和袋內(nèi)液體壓力兩個動力因素，通過添加凈水藥劑促進泥水分離，使水滲出管袋外，底泥存留在管袋內(nèi)。其優(yōu)點是無需大型設備及廠房投資，施工便利，其缺點是對于非砂質(zhì)底泥(內(nèi)陸河湖疏浚底泥和市政淤泥大多屬于非砂質(zhì)泥漿)可能會出現(xiàn)“泥漿芯”，即靠近管袋的泥漿脫水后已經(jīng)變硬，但管袋中心部分仍呈現(xiàn)泥漿狀態(tài)。

3、堆場主動排水法優(yōu)缺點

在底泥堆場排水方法的基礎上，通過排水設施，在外動力作用下的一種疏浚底泥干化技術，其優(yōu)點是底泥干化周期較傳統(tǒng)堆場底泥干化周期短，施工費用低廉，缺點是施工較麻煩，適于大面積底泥堆場應用。為實現(xiàn)快速脫水，應在脫水之前對底泥進行預處理，通過調(diào)整泥漿固液結構，如添加改良劑等可使堆場底泥快速脫水干化。

但根據(jù)我國進行的滇池、巢湖、太湖等大型湖泊的環(huán)保疏浚，其底泥大多采用堆場存放、自然干化的方法，但其中沉降性能差的底泥，存放一兩年后，表面雖然干化，內(nèi)部結構仍然呈現(xiàn)水性膠狀。

4、一體化底泥固化技術優(yōu)缺點

一體化底泥固化技術，有別于單純的物理脫水技術，指疏浚底泥經(jīng)管道輸送至排泥堆場，加入藥劑，進行集中干化處理的技術，是目前比較成熟的一體化機械脫水固化技術。一體化固化技術主要采用化學固化技術，通過向底泥中添加固化材料(水泥、生石灰等)，使得松軟無強度的底泥變成具備一定力學性能的固化土。由于將大量化學固化劑引入底泥中，從分子結構上改變了土壤顆粒的物性，其不足是處理后的底泥僅可用作工程土，且該技術方案產(chǎn)生的余水pH偏堿性，需用大量酸性物質(zhì)，如鹽酸中和，存在二次污染。因此，究于此，目前該技術在環(huán)保領域頗有爭議。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種設計科學合理、占地少、處理規(guī)模大、環(huán)境污染小、工期短、經(jīng)濟效益高，便于清理、循環(huán)使用的環(huán)保疏浚底泥一體化機械深度干化系統(tǒng)。

本發(fā)明實現(xiàn)目的的技術方案是：

一種環(huán)保疏浚底泥一體化機械深度干化系統(tǒng)，包括輸入管路、格柵單元、一級沉淀單元、二級沉淀單元、第一調(diào)質(zhì)單元、第一加藥單元、三級沉淀單元、余水凈化單元、第二加藥單元、第二調(diào)質(zhì)單元及機械脫水單元，輸入管路經(jīng)過格柵單元連通一級沉淀單元，一級沉淀單元通過溢流堰連通二級沉淀單元，二級沉淀單元經(jīng)過溢流堰連通第一調(diào)質(zhì)單元，第一調(diào)質(zhì)單元經(jīng)過第一加藥單元進入三級沉淀單元，在三級沉淀單元內(nèi)的上層余水經(jīng)潷水器連接余水凈化單元，底部的沉降泥漿經(jīng)三級沉淀單元底部的泥漿泵連接機械脫水單元。

而且，所述三級沉淀單元為并排的兩個，其底部的泥漿泵通過第二加藥單元并經(jīng)第二調(diào)質(zhì)單元連通機械脫水單元。

而且，所述格柵單元的格柵齒間距1.8-2.2cm。

而且，所述的兩個調(diào)質(zhì)單元均采用機械攪拌對輸送泥漿進行調(diào)質(zhì)均化，兩個調(diào)質(zhì)單元的底部均配備泥漿泵，兩個調(diào)質(zhì)單元的底部呈梯形結構，地基承受荷載45kpa，地基防止?jié)B水。