高效處理河湖淤泥的復合化學工藝

左 磊 葉韻萍 李杰森 林潔麗

（佛山科學技術學院 廣東佛山 528000）

引言

河湖水體的治理中，直接清除淤泥（清淤）是一個消除內源污染的重要有效手段。被污染的淤泥，例如受到工業污水污染的淤泥，若清淤方式和淤泥處理、處置不當，會造成非常嚴重的二次污染。河湖淤泥的兩種常用清淤方式雖然裝置不同[1-3]，但最終處理一樣：填埋淤泥，增加二次污染。因常年受污染水體沉積下來的內源污染河湖淤泥的處理和處置的不當以及淤泥對水質影響的認識不足，許多水體治理項目在實踐過程都面臨許多棘手的現實問題，導致治理效果不理想[4]。為了高效處理河湖淤泥，提出一種新的復合化學工藝方案，應用在工程實踐發現脫水后淤泥含水率低于50%。

1 處理河湖淤泥的復合化學工藝

集淤泥疏浚、分離垃圾沙石、調理混凝、首次絮凝、首次濃縮、二次絮凝、二次濃縮、三次絮凝、帶式壓濾脫水、資源化利用等多方面于一體的復合化學工藝方案如圖1所示，河湖淤泥采用泵送方式，虛線框內是具體的處理工藝流程路線。

圖1 復合化學工藝總方案示意圖

2 處理河湖淤泥的工藝操作過程

經垃圾分揀和沙石分離的淤泥粒徑小，因含大量腐殖質等污染物而形成自然條件下脫水困難的膠狀結構。投加調理劑的主要作用是破膠、穩定離子態污染物（如重金屬離子等）、除臭、混凝等作用，形成微小顆粒。調理后通過絮凝劑網捕作用，將淤泥凝結成易沉淀的絮體，通過一次濃縮（采用緩沖塔方式）進行初步泥水分離。緩沖塔均質緩沖泥漿后除掉泥漿中大部分水分而提高含固率，為后續設備能連續工作提供保證，經實踐證明一次濃縮后較合適的含水率要求控制在85～90%，過低的含水率會造成底流釋放困難和管路堵塞；過高的含水率會增加后續設備的水力負荷和導致運行效率下降。經一次濃縮的淤泥二次絮凝后再經過二次濃縮，采用帶式濃縮方法，將含水率降到70～80%。二次濃縮后的淤泥在進行第三次絮凝時，絮凝劑跟前兩次不一樣，它是先打散絮凝體后再次絮凝，釋放出濃縮絮體中包裹住的大量自由水，滿足緊接壓濾機械脫水的高強度操作要求，實現高效的脫水效率。淤泥被高壓濾帶式脫水機壓榨成含水率≤50%的固形物體。

3 復合化學工藝的應用系統運行效果

根據現在國內絞吸船的單機清淤量，8寸絞吸船每小時清淤量為水下方60～100 m3，單套機組每小時處理絕干淤泥量為15～30 t，每小時可以脫水淤泥量為20～40 m3。

將本復合化學工藝應用在海南省海口市美舍河的清淤固化工程中，設備寬度尺寸控制在3 m以內。單套系統每小時泵入泥漿量為200～500 m（3額定值350 m3），經過垃圾沙石分揀后，泥漿含水率≥95%，經調理和絮凝進入濃縮塔，第一次濃縮后每小時排放淤泥150 m3，含水率范圍在85～90%，每小時排出清水量100～300 m3。再經第二次絮凝進入帶式濃縮機，第二次濃縮后每小時排放淤泥50～80 m3，含水率范圍在70～80%。淤泥經最后一次絮凝后進入高壓濾帶式脫水機，脫水后每小時排放約20～40 m3的泥餅，含水率能降到最低值。表1列舉了兩次實驗的結果，每小時泵入泥漿總量為350 m3情況下的處理結果。每經歷一次濃縮脫水，淤泥的含水率變低，最后經壓濾脫水形成泥餅，含水率低于50%，符合淤泥處理的減量化資源化要求，說明了該化學工藝是可行的。

表1 復合化學工藝處理河湖淤泥的運行數據

結語

本文的復合化學工藝能夠高效處理河湖淤泥，最大化減小二次污染，含水率低，治理效果理想。