專利名稱：一種適合太湖清淤底泥余水處理的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護領域，具體涉及適合太湖清淤底泥余水處理的新工藝。
背景技術：
太湖是我國第三大淡水湖，但自上世紀八十年代以來，由于流域經(jīng)濟高速發(fā)展與 水環(huán)境保護工作相對滯后，太湖水質污染與湖泊富營養(yǎng)化問題日益突出，水質總體已降到 IV類，水質惡化、藍藻暴發(fā)、生態(tài)環(huán)境退化等一系列問題，直接威脅沿湖及流域供水安全和 生態(tài)安全。為加快太湖水環(huán)境治理，國務院批準了《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》，明 確采取污染源防治、生態(tài)修復、流域管理等綜合治理措施對太湖水環(huán)境進行綜合治理?？傮w 方案明確在控源基礎上，還需要采取內(nèi)源控制、生態(tài)修復等綜合治理措施，即要對太湖的污 染底泥實施生態(tài)清淤。江蘇省委、省政府高度重視太湖水環(huán)境治理工作，特別要求加快推進 太湖生態(tài)清淤工程，2012年前基本完成國務院確定的太湖清淤任務。如此大規(guī)模的湖泊清 淤工程，在國內(nèi)、國外都屬首次，大規(guī)模的太湖清淤產(chǎn)生大量的淤泥，且太湖淤泥含水率較 高，淤泥堆放場會排放大量余水，由于余水與淤泥相界面大，在堆放過程中，底泥中的污染 物會釋放到余水中，如余水不經(jīng)處理排放到受納水體，會造成二次污染。目前，大規(guī)模的湖 泊清淤工程技術問題較為復雜，多數(shù)研究者僅關心施工工藝、疏浚效率、排泥占地、棄土處 理和生態(tài)修復等方面，對余水處理研究不多，積累的經(jīng)驗較少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對太湖清淤底泥余水處理方面存在的不足，在排泥場設計階段 充分考慮到后續(xù)的余水處理，把排泥場也作為余水處理的一部分，通過復配絮凝劑(HS-5) 強化處理余水，提供一種物理與化學方法相結合的工藝。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到一種適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其為將清出的泥漿從排泥場泥漿入口 排入排泥場內(nèi)，泥漿在排泥場內(nèi)流動并沉集在排泥場的底泥堆場中，泥漿的余水流動至排 泥場的退水口處，余水在退水口處添加復配絮凝劑后，再排入余水沉淀池內(nèi)進行沉淀處理。排泥場包括排入泥漿的泥漿入口、設于排泥場中部的用以沉淀泥漿的底泥堆場、 在排泥場尾部的集結并排出泥漿余水的退水口。排泥場的退水口處設有過濾余水的圍護 欄，圍護欄后設置監(jiān)測口，對排水實施監(jiān)測；退水口處還可設有用以投加復配絮凝劑的絮凝 劑投加口。排泥場內(nèi)還設有使泥漿曲折流動的隔埂，其延長泥漿過流路徑，延長其停留時 間，增加自然沉淀效果，減少絮凝劑投加量。排泥場的四周以及隔埂上修筑圍堰，也可利用 現(xiàn)有的大提或河提做為圍堰的一部分。經(jīng)排泥場自然沉淀和過濾后的余水需絮凝處理，絮凝劑為HS-5復配絮凝劑，復配 絮凝劑包含或只含聚合硫酸鐵(PFS)，聚合氯化鋁(PAC)，聚丙烯酰胺(PAM)和聚二甲基二 烯丙基氯化銨(PDMDAAC)成分，其質量比為1 1.5 2. 5 3. 5 4. 5 0.5 1.5，優(yōu) 選為1 2 4 1。本工藝中HS-5復配絮凝劑的投加量是根據(jù)排泥場出水中污染物含量及余水處理要求確定的，經(jīng)反復試驗，HS-5復配絮凝劑的投加量在8 12mg/L之間，適合 太湖清淤底泥余水的處理。HS-5復配絮凝劑絮凝時間1 左右較能達到較好的處理效果， 達到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996) —級標準。HS-5復配絮凝劑克服了單種無機高分子絮凝劑絮體結構松散，渾液面的沉速慢， 剩余SS濃度高等缺點。加入復配HS-5有機高分子絮凝劑后，渾液面的沉速加快，剩余SS 濃度變小，絮凝劑加藥位置在排泥場的出水口。本復配絮凝劑(HS-幻充分發(fā)揮電中和及吸 附架橋作用，帶負電的懸浮離子可因靜電作用而吸附高聚物并通過表面電荷中和而使雙電 層受到壓縮，使離子間距離縮短，聚合物可在離子間架橋，從而獲得好的絮凝效果；其絮凝 能力強，用量小，絮凝時間短，適合處理含高懸浮物余水且適于工程規(guī)?，F(xiàn)場應用。排泥場容積是根據(jù)試驗工程實際經(jīng)驗確定的，太湖周邊土地較為緊缺，由于淤泥 在排泥場自然沉降等因素，排泥場容積適當縮小，最終排泥場土方量約為清淤量(泥漿量， 自然方)的70% 80%左右。排泥場多數(shù)利用太湖大提外側的魚塘，減少工程量，按照底泥疏浚量、可用堆土情 況及現(xiàn)場條件，設置合適的圍堰，排泥場中魚塘間現(xiàn)有的隔埂可作為排泥場天然的隔埂使 用，只需將部分魚塘隔埂上加設袋裝土隔埂增高，使隔埂的缺口交錯布置，并將現(xiàn)有的隔埂 打開缺口與其他魚塘相通，使泥漿從排泥管出口至退水口有一條流動的通道，延長其停留 時間，增加自然沉淀效果，減少絮凝劑投加量。在退水口前后設置圍護欄過濾，更進一步去 除排泥場余水中懸浮物，減少后續(xù)絮凝劑的使用量。在合適位置向排泥場排出的余水中添 加適量的復配絮凝劑(HS-5)，余水中SS、NHi+-N、TP和COD去除率都能達到90%以上，達到 國家污水綜合排放標準(GB8978-1996) —級標準。一種方案為排泥場由太湖外側的多個相連的魚塘組成，相鄰魚塘的隔埂構成排泥 場的隔埂，各隔埂上供泥漿通過的缺口交錯布置。進一步排泥場的兩端可分別與河道直接 連接，利用河道的河提和太湖大提作為排泥場的部分或全部圍堰。在排泥場修筑圍堰時，利 用太湖大提作為排泥場的一側圍堰，兩端與各河道直接連接時，利用河道兩側的河提作為 端頭圍堰，僅在外側靠農(nóng)田側及端頭無法利用河提時修筑圍堰。圍堰填筑所需土方緊靠魚 塘外側取土，取土至魚塘底面，取土區(qū)與圍堰坡腳保留5m凈距，同時避開原有防洪建筑物。本發(fā)明工藝首先在排泥場的設計和選址上充分考慮疏浚方量、可用堆土區(qū)情況以 及現(xiàn)場條件等，且排泥場圍堰頂高程不高于太湖大提頂高程7. Om及河提頂高程6. 5m，確定 排泥場內(nèi)排泥區(qū)圍堰頂高程為6. 5m，考慮沉淀富余水深和風浪超高，排泥區(qū)內(nèi)堆泥面高程 不高于5. 5m。余水沉淀池圍堰頂高程低于排泥區(qū)圍堰堰頂0.5m。圍堰位于魚塘內(nèi)側的農(nóng) 田上，農(nóng)田平均高程約4. 2m，余水沉淀池圍堰高約1. Sm。圍堰頂寬取2. 0m，內(nèi)、外側邊坡均 為1 2。在圍堰外坡腳設置0.6m寬的截水溝，截水溝開挖土體在溝外堆筑填土埂防止溝 內(nèi)水漫溢到農(nóng)田中。在排泥場內(nèi)設置隔埂，延長泥漿過流路徑。排泥場多利用魚塘，呈條帶 狀分布，魚塘間現(xiàn)有的隔埂可作為排泥場天然的隔埂使用，只需將部分魚塘隔埂上加設袋 裝土隔埂至一定高程，使隔埂的缺口交錯布置，并將現(xiàn)有的隔埂打開缺口與其他魚塘相通， 使泥漿從排泥管出口至退水口有一條流動的通道。其間隔一般與排泥場的寬度相近。整個 流徑增加1.5倍左右。隔埂能延長泥水流經(jīng)路徑，延長其停留時間，增加自然沉淀效果，減 少絮凝劑投加量。排泥場退水口采用間箱式退水口，有間板進行控制，可以調節(jié)出水流量， 以控制余水在沉淀池內(nèi)的水深，在退水口前后設置圍護欄過濾，更進一步去除排泥場余水中懸浮物，減少絮凝劑的添加量。本發(fā)明中用于處理的泥漿可以為湖泊或池塘清淤過程中產(chǎn)生的泥漿，本工藝尤其 適用于太湖清淤底泥所產(chǎn)生的泥漿。本發(fā)明工藝采用“物理”和“化學”相結合的組合處理方式，將兩種處理方法進行 有機結合，提供一種適合太湖清淤底泥余水處理的新工藝，可有效去除余水中COD、NH4+-N、 TP和SS等，排泥場的合理選址和設計有利于余水中SS自然沉降，減少絮凝劑用量，HS-5 復配絮凝劑能徹底凈化余水，二者之間相互協(xié)同發(fā)揮了每種處理方法的最佳效果優(yōu)勢，達 到了高效率余水處理的目的。該工藝處理出水水質可以穩(wěn)定達到國家污水綜合排放標準 (GB8978-1996) 一級標準。本發(fā)明利用當?shù)赜欣匦危O置圍堰，具有投資低、工藝簡單、操 作方便、剩余污泥產(chǎn)生少等特點。本工藝已在太湖清淤工程中實施應用，取得了良好效果。


圖1是本發(fā)明的余水處理示意圖。
具體實施例方式各實施例的余水處理過程如圖1所示。余水處理的設施主要包括排泥場和余水沉 淀池。排泥場包括排入泥漿的泥漿入口、設于排泥場中部的用以沉淀泥漿的底泥堆場、在排 泥場尾部的集結并排出泥漿余水的退水口。排泥場的退水口處設有過濾余水的圍護欄，圍 護欄后設置監(jiān)測口，對排水實施監(jiān)測；退水口處還設有用以投加復配絮凝劑的絮凝劑投加 口。排泥場內(nèi)還設有使泥漿曲折流動的隔埂，其延長泥漿過流路徑，延長其停留時間，增加 自然沉淀效果，減少絮凝劑投加量。排泥場及余水池淀池四周的圍堰可根據(jù)具體現(xiàn)聲情況 進行調節(jié)。從疏浚船或挖泥船等清淤裝置上清出的泥漿經(jīng)過其出泥口從泥漿入口排入排泥 場內(nèi)，泥漿在底泥堆場內(nèi)隔埂作用下曲折流動并沉集，泥漿的余水流動并富集至排泥場的 退水口處，余水在退水口處添加復配絮凝劑后，再排入余水沉淀池內(nèi)進行沉淀處理，沉淀后 的水直接排出或進行其他后處理。實施例1 竺山湖試驗工程1號堆場處理系統(tǒng)竺山湖試驗工程1號底泥堆場圍堰頂高程為6. 2m，排泥場的排泥區(qū)內(nèi)堆泥面高程 不高5. ail。圍堰位于魚塘內(nèi)側的農(nóng)田上，農(nóng)田平均高程約4. an，因此，排泥區(qū)圍堰平均高約 2.0m，余水沉淀池圍堰高約1.7m。圍堰頂寬取2. 0m，內(nèi)、外側邊坡均為1 2。在圍堰外坡 腳設置0. 6m寬的截水溝，截水溝開挖土體在溝外堆筑填土埂防止溝內(nèi)水漫溢到農(nóng)田中。淤 泥余水經(jīng)排泥場自然沉淀作用后，經(jīng)退水口排出，此時加入復配絮凝劑HS-5，加入量8mg/ L，絮凝時間為16h，HS-5復配絮凝劑包括聚合硫酸鐵(PFS)，聚合氯化鋁(PAC)，聚丙烯酰胺 (PAM)和聚二甲基二烯丙基氯化銨(PDMDAAC)等，比例約為1:2:4: 1，處理后出水達 到國家污水綜合排放標準(GB8978-1996) —級標準。
測試指標COD SS NlV-N TN TP
(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L)
權利要求
1.一種適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于將清出的泥漿從排泥場泥漿 入口排入排泥場內(nèi)，泥漿在排泥場內(nèi)流動并沉集在排泥場的底泥堆場中，泥漿的余水流動 至排泥場的退水口處，余水在退水口處添加復配絮凝劑后，再排入余水沉淀池內(nèi)進行沉淀處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述排泥 場的退水口處設有過濾余水的圍護欄。
3.根據(jù)權利要求1所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述排泥 場內(nèi)設有使泥漿曲折流動的隔埂。
4.根據(jù)權利要求1所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述復配 絮凝劑包括聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化銨，具體質量比 為 1 1.5 2. 5 3. 5 4. 5 0. 5 1. 5。
5.根據(jù)權利要求4所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述復 配絮凝劑中聚合硫酸鐵、聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺和聚二甲基二烯丙基氯化銨的質量比為 1:2:4:1。
6.根據(jù)權利要求1所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述復配 絮凝劑的投加量為8 12mg/L。
7.根據(jù)權利要求1或3所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述 排泥場的土方量為泥漿量的70 80%。
8.根據(jù)權利要求1所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述排泥 場包括排入泥漿的泥漿入口、設于排泥場中部的用以沉淀泥漿的底泥堆場和在排泥場尾部 的集結并排出泥漿余水的退水口。
9.根據(jù)權利要求1或3所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述 排泥場由太湖外側的多個相連的魚塘組成，相鄰魚塘的隔埂構成排泥場的隔埂，各隔埂上 供泥漿通過的缺口交錯布置。
10.根據(jù)權利要求9所述的適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，其特征在于所述排 泥場的兩端分別與河道直接連接，利用河道的河提和太湖大提作為排泥場的部分或全部圍 堰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適合太湖清淤底泥余水處理的工藝，將清出的泥漿從排泥場泥漿入口排入排泥場內(nèi)，泥漿在排泥場內(nèi)流動并沉集在排泥場的底泥堆場中，泥漿的余水流動至排泥場的退水口處，余水在退水口處添加復配絮凝劑后，再排入余水沉淀池內(nèi)進行沉淀處理。本發(fā)明工藝采用“物理”和“化學”相結合的組合處理方式，將兩種處理方法進行有機結合，可有效去除余水中COD、NH4+-N、TP和SS等，排泥場的合理選址和設計有利于余水中SS自然沉降，減少絮凝劑用量，復配絮凝劑能徹底凈化余水，二者之間相互協(xié)同發(fā)揮了每種處理方法的最佳效果優(yōu)勢，達到了高效率余水處理的目的。
文檔編號C02F11/12GK102107936SQ20111000815
公開日2011年6月29日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者崔益斌, 張建華, 張繼彪, 羅興章, 鄭賓國, 鄭正 申請人:南京大學