高效处理河湖淤泥的复合化学工艺

左 磊 叶韵萍 李杰森 林洁丽

（佛山科学技术学院 广东佛山 528000）

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。

图1 复合化学工艺总方案示意图

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（3额定值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。

表1 复合化学工艺处理河湖淤泥的运行数据

结语

本文的复合化学工艺能够高效处理河湖淤泥，最大化减小二次污染，含水率低，治理效果理想。