河湖淤泥的复合化学工艺

引言 河湖水体的治理中，直接清除淤泥（清淤）是一个消除内源 污染的重要有效手段。被污染的淤泥，例如受到工业污水污染的 淤泥，若清淤方式和淤泥处理、处置不当，会造成非常严重的二 次污染。河湖淤泥的两种常用清淤方式虽然装置不同[1-3]，但最终 处理一样：填埋淤泥，增加二次污染。因常年受污染水体沉积下 来的内源污染河湖淤泥的处理和处置的不当以及淤泥对水质影 响的认识不足，许多水体治理项目在实践过程都面临许多棘手 的现实问题，导致治理效果不理想[4]。为了高效处理河湖淤泥，提 出一种新的复合化学工艺方案，应用在工程实践发现脱水后淤 泥含水率低于 50%。

1 处理河湖淤泥的复合化学工艺 集淤泥疏浚、分离垃圾沙石、调理混凝、首次絮凝、首次浓 缩、二次絮凝、二次浓缩、三次絮凝、带式压滤脱水、资源化利用 等多方面于一体的复合化学工艺方案如图 1 所示，河湖淤泥采 用泵送方式，虚线框内是具体的处理工艺流程路线。

2 处理河湖淤泥的工艺操作过程 经垃圾分拣和沙石分离的淤泥粒径小，因含大量腐殖质等 污染物而形成自然条件下脱水困难的胶状结构。投加调理剂的 主要作用是破胶、稳定离子态污染物（如重金属离子等）、除臭、 混凝等作用，形成微小颗粒。调理后通过絮凝剂网捕作用，将淤 泥凝结成易沉淀的絮体，通过一次浓缩（采用缓冲塔方式）进行 初步泥水分离。缓冲塔均质缓冲泥浆后除掉泥浆中大部分水分 而提高含固率，为后续设备能连续工作提供保证，经实践证明一 次浓缩后较合适的含水率要求控制在 85～90%，过低的含水率会 造成底流释放困难和管路堵塞；过高的含水率会增加后续设备 的水力负荷和导致运行效率下降。经一次浓缩的淤泥二次絮凝 后再经过二次浓缩，采用带式浓缩方法，将含水率降到 70～80%。 二次浓缩后的淤泥在进行第三次絮凝时，絮凝剂跟前两次不一样，它是先打散絮凝体后再次絮凝，释放出浓缩絮体中包裹住的 大量自由水，满足紧接压滤机械脱水的高强度操作要求，实现高 效的脱水效率。淤泥被高压滤带式脱水机压榨成含水率≤50% 的固形物体。

3 复合化学工艺的应用系统运行效果 根据现在国内绞吸船的单机清淤量，8 寸绞吸船每小时清淤 量为水下方 60～100 m3 ，单套机组每小时处理绝干淤泥量为 15～ 30 t，每小时可以脱水淤泥量为 20～40 m3 。 将本复合化学工艺应用在海南省海口市美舍河的清淤固化 工程中，设备宽度尺寸控制在 3 m 以内。单套系统每小时泵入泥 浆量为 200～500 m（额定值 3 350 m3 ），经过垃圾沙石分拣后，泥浆 含水率≥95%，经调理和絮凝进入浓缩塔，第一次浓缩后每小时 排放淤泥 150 m3 ，含水率范围在 85～90%，每小时排出清水量 100～300 m3 。再经第二次絮凝进入带式浓缩机，第二次浓缩后每 小时排放淤泥 50～80 m3 ，含水率范围在 70～80%。淤泥经最后一 次絮凝后进入高压滤带式脱水机，脱水后每小时排放约 20～40 m3 的泥饼，含水率能降到最低值。表 1 列举了两次实验的结果，每 小时泵入泥浆总量为 350 m3 情况下的处理结果。每经历一次浓 缩脱水，淤泥的含水率变低，最后经压滤脱水形成泥饼，含水率 低于 50%，符合淤泥处理的减量化资源化要求，说明了该化学工 艺是可行的。