市政工程泥漿機後加藥離心脫水工藝的製作方法
2023-06-27 08:32:01
專利名稱：市政工程泥漿機後加藥離心脫水工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及不同材料的分離，特別是泥漿固液分離(脫水)與固化工藝技術。
在城市市政工程建設與養護過程中，會產生多種泥漿狀的廢棄物，較典型的有河道疏浚淤泥(機械與水力疏浚)；排水溝道養護淤泥；建築基礎施工泥漿(灌注樁清孔泥漿)等。從城市管理屬性上說，它們均需作外運處置，以避免阻礙市政設施的正常運行(排水、防汛)，及產生環境汙染(氣味、水源)。此類廢棄物處理屬性的特徵是含水率高，體積大，顆粒徑分布範圍廣，自然脫水(幹化)周期長。因此，直接以產生狀態(泥漿)外運處置，不僅運輸不經濟，且後續處理中，佔地周期長，易產生二次汙染。解決這些問題的關鍵技術是現場機械脫水，脫水機械是強化沉降的離心脫水機和壓濾原理的帶濾機與板框壓濾機。為了取得較高的固體回收率採用脫水機械時，現通常在泥漿中加入混凝劑(如鐵、鋁鹽、聚合物膠體等)，利用混凝交聯作用改善泥漿中細小顆粒的濾過與沉降特性，此即所謂機(脫水機)前加藥脫水工藝。由於混凝劑是通過與顆粒的表面反應達到凝聚效果的，藥劑量與固體濃度呈正相關，將藥劑加入固體濃度高的泥漿其使用量高，經濟性差，另一方面，對於上述所列舉的泥漿其顆粒主體是無機質的，密度與可壓實性好於膠體凝聚顆粒，加入藥劑後的脫水泥餅含水率高於不加藥劑的泥餅。士力學穩定性亦較差。
如瑞典Eman河Jarnsjon湖含多氯聯苯(PCB)底泥的情除。Jarnsjon湖是Eman河道中的一個淺水小湖，面積0.26km2，平均水深1.5m，含PCB的底泥主要來自於Eman河上遊曾經向河道中排出含PCB廢水的紙漿企業，經監測含PCB的底泥主要存在於上層的含纖維淤泥中，清除計劃要清除含PCB 0.4-30.9mg/kg的底泥150,000m3，疏浚深度0.5-0.7m清除的工程措施包括疏浚、脫水和填埋(地上式)疏浚採用進口端帶螺旋攪拌器的吸入式設備；脫水為機械式脫水設備，其處理泥餅含水率為64％；填埋地在湖邊安排，佔地5萬平方米，高度4-5米，底部不設防滲層，但頂部安排不透水的復蓋，通過對湖中含PCB量不同的底泥的分區疏浚方式，將重汙染的底泥包埋在較清潔的底泥中間，儘量減小PCB滲出的可能性。清除工程將Jarnsjon湖的底泥中總量達400Kg的PCB中絕大部分被清除，整個工程的耗資合計8.2×106美元，以單位底泥清除總計的成本為每立方底泥54.6美元。資料參見Gullbring,P.,Hammar,T.,Remediation of PCB-Contaminated Sediments in Lake Jarnsjon,Eman River system,Sweden.Wat.Sci.Tech.,Vol.28(8-9):297-306,1993。
本發明的目的在於提供一種減小藥劑用量、改善泥漿顆粒的可壓實性、提高泥餅脫水效果、提高土力學穩定性、有利運輸經濟性和方便後續處置的市政工程泥漿機後加藥離心脫水工藝。
為闡述方便，先對本發明
如下圖1為本泥漿機後加藥離心脫水工藝的流程框圖。
本發明目的通過如下技術方案達到本泥漿機後加藥離心脫水工藝包括離心脫水和加藥混凝，其特徵在於泥漿經離心脫水機脫水後在機後加藥混凝，具體步驟為a．泥漿送入離心脫水機脫水，分離為泥餅和尾水；
b．尾水送到沉澱池混凝區加入混凝劑進行加藥混凝，在沉澱池中分離為濃縮泥漿和澄清液；c．濃縮泥漿經回流至離心脫水機再行分離。
下面結合附圖對本發明作詳細闡述。
將上述本發明工藝在上海市楊浦區走馬塘進行了對其含有有機質量為11％泥漿進行了脫水試操作，工藝中離心脫水機採用450型臥式螺杆卸料離心沉降機現場脫水，處理流量15m3/h；泥漿直接進入離心機後有85-90％的固體回收率。配5立方米斜板沉澱池，其中含0.5立方米混凝區，在泥漿離心脫水後的尾水中加入混凝劑FeCl3，加藥混凝後濃縮泥漿含固率平均為15％；澄清液懸浮固體≤200mg/L；泥餅含水率為24-30％，總的固體回收率優於99％。脫水後的固態遊泥採用水上或陸上駁運都是適宜的，輸送至利用與處置地消納，不僅運輸量大為下降，且遊泥無流動，滴液等易造成運輸環節二次汙染的可能，脫水後泥餅的土力學穩定性高，直剪試驗內聚力達11KPa，這樣後續處置如作綠化基土、回填、制建材與填埋均可直接進行，無需進一步對泥餅進行自然乾燥等處理。
本發明有如下有益效果1．由於泥漿直接進入離心機後有85～90％的固體回收率，混凝劑量是按顆粒濃度加入的，即機後加藥的加藥量可相應節藥85％以上。同時後加藥並沒有改變整個脫水過程的固體回收率水平，最終排放的澄清液中的固體含量與前加藥工藝無異。由於混凝劑用量少，膠體顆粒在泥漿中的含量降低使此工藝的脫水泥餅含水率亦可明顯低於現有前加藥工藝。
2．本發明工藝在河道淤泥漿脫水中試驗後，泥餅含水率24-30％，明顯
3．低於同類物料的機前加藥工藝脫水效果(含水率40％-60％)，相應的泥餅土力學穩定性高，直剪試驗內聚力達11KPa，而對照工藝為1-3KPa，這樣後續的處置如作綠化基土、回填、制建材與填埋均可直接進行，無需進一步對泥餅進行自然乾燥等處理。
4．後加藥工藝針對難以沉降的顆粒進行混凝促沉操作，不僅效果與前加藥相當，而且不受其他顆粒的影響，操作穩定性更好。
5．經濟方面，85％以上的藥劑節約，依藥劑不同意味著每立方米泥漿脫水成本下降為人民幣3.0-8.0元，而增加沉澱池的成本僅每立方米泥漿為人民幣1.0元左右。節支效果十分明顯。
權利要求
1．一種市政工程泥漿機後加藥離心脫水工藝，包括離心脫水和加藥混凝，其特徵在於泥漿經離心脫水機脫水後在機後加藥混凝，具體步驟為a．泥漿送入離心脫水機脫水，分離為泥餅和尾水；b．尾水送至沉澱池混凝區加入混凝劑進行加藥混凝；在沉澱池中分離為濃縮泥漿和澄清液；c．濃縮泥漿回流至離心脫水機再行分離。
全文摘要
本發明提供了一種市政工程泥漿機後加藥離心脫水工藝,其將泥漿送入離心脫水機後脫水,分離為泥餅和尾水,尾水送至沉澱池混凝區加入混凝劑進行加藥混凝,在沉澱池中分離為濃縮泥漿和澄清液,濃縮泥漿再回流至離心機再行分離。本工藝大幅度減少了藥劑用量、改善了泥漿顆粒的可壓實性、提高了泥餅脫水效果,改善了泥餅土力學穩定性和運輸的經濟性,並為後續處置帶來的極大方便。
文檔編號C02F1/38GK1215030SQ9812190
公開日1999年4月28日 申請日期1998年9月25日 優先權日1998年9月25日
發明者何品晶, 卞成林, 顧國維, 許臣, 邵立明, 錢旭敏 申請人:上海市楊浦區河道管理所, 同濟大學