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一、除杂除砂
为减轻黑臭水体污泥中复杂成分给后续工艺带来的负荷,必须对来浆先进行除杂和除砂处理。借鉴污水处理的经验,格栅与沉砂池相结合的方式是目前黑臭水体底泥使用较多的除杂除砂装置。但黑臭水体底泥成分复杂,泥浆中夹杂的砖石等大颗粒物,形状不规则且自重比较大,对格栅机会造成比较大的冲击,齿耙极易损坏,使得格栅机不能正常运转,加之格栅栅条间距较大(若过小则堵塞),进入沉砂池的成分仍比较复杂,沉沙池沉积物难以分级利用。
由盾构泥浆处理设备改造而来的泥浆净化器,采用振动筛结合水力旋流器的方式对底泥进行除杂除砂,工程实施效果明显。底泥输送至该设备后,首先经预筛(不锈钢材质,筛孔直径为3mm)将3mm以上颗粒物筛分出来,3mm 以下颗粒随泥浆进入旋流筛分系统,0.02mm(分离粒度D50)以上颗粒经旋流和再次筛分后从泥浆中脱离出来。细颗粒物可通过多级旋流器而进行多级分离,为后续的资源化利用提供了有利条件。筛分之后的渣料,根据粒径的不同,可进行分级处理。生活垃圾、木块、贝壳等可送至就近填埋场进行填埋;较粗的石砾可用于填方;细砂则可直接用于建筑材料进行二次利用。
二、 污泥浓缩
经除杂除砂设备处理后,泥浆含水率仍较高,必须先进行浓缩沉淀,以减少进入干化工序的污泥体积。在污水处理行业,重力浓缩、气浮浓缩和机械浓缩是目前主流的污泥浓缩工艺,而在黑臭水体底泥清淤施工中,由于污泥泥浆量大,不稳定,实现连续生产是首要任务,因此能稳定运行的重力沉淀工艺是。
重力沉淀又分为自然沉淀和混凝沉淀两种。自然沉淀不添加任何剂,仅依靠重力作用,完成污泥悬浮物的沉降。它能耗低、运行稳定,但需要较大的占地面积以满足连续生产,浓缩底泥的含固率也较低。混凝沉淀需添加一定量的剂污泥进行沉淀,所需剂成本较高,能耗也较自然沉淀高,但它占地面积小,效,浓缩底泥含固,通常可达20%-30%,可大大减小后续工艺的进浆体积,泥浆减量化明显。具体施工时可依据工程实际条件,综合考虑占地面积、剂成本、人员设备投入等因素,选择经济效益和社会价值的工艺方案。
三、污泥干化
黑臭水体污泥干化的方法有:预压法( 真空、堆载) 、板框压滤、离心脱水、土工管袋法和主动开沟排水干化等方法。其中先采用絮凝剂和固化剂调理,再进行板框压滤是目前黑臭水体疏浚底泥快速干化的方法。板框压力越大,滤饼含水率越低,污泥脱水效果越好,但是压力过大时,造成跑料;压滤时间越长,所得净滤液量体积越大,污泥脱水效果越好,但是压滤时间到达一定长度后,压滤时间进一步延长,脱水效果变化不甚明显;在相同的过滤压力和过滤时间内,随着絮凝剂投加量的增加,污泥脱水速度不断加快,污泥脱水效果也越好。所以在选择机械脱水的方式时,需要通过试验,确定合适的压滤压力和压滤时间,并从经济的角度考虑确定合适的絮凝剂、固化剂投加量。
四、尾水处理
为保证浓缩池上清液和压榨清水满足排放标准,必须对尾水进行处理才能外排。目前尾水处理主要集中在物理化学和生物处理上,包括混凝沉淀法、膜生物反应器(MBR)技术、曝气生物滤池技术、生物接触氧化法、生态湿地、人工塘等工艺工法。
在工期紧,处理量大实际施工背景下,混凝沉淀深度处理式的方式是比较符合需求的尾水处理方式。尾水混凝沉淀通过添加混凝剂,将水中的微小悬浮物,包括有机和无机杂质,降低水的色度和浊度,减小水中溶解性杂质浓度,达到满足排放的要求。
在处理量大,场地小等更为严格的要求下,在混凝剂中添加磁粉,使悬浮物、胶体物质、藻类、磷等形成可作用于磁场的微絮颗粒,然后通过磁力将其从水体中快速分离出来。该超磁分离净化法停留时间短,可连续运行,占地面积小,处理量大,可成为黑臭水体尾水处理中的一种选择。