結(jié)團(tuán)絮凝濃縮河道底泥清淤技術(shù)研究.pdf

1、城市河流大多數(shù)是緩滯流體，河道界面窄，坡度小，自?xún)裟芰θ?，初期雨水徑流攜帶的污染物和從城市管網(wǎng)的溢流污染物直接進(jìn)入河道，導(dǎo)致河道底泥污染物積累嚴(yán)重。然而，目前為止，國(guó)內(nèi)以清除底泥內(nèi)源污染的疏浚技術(shù)主要應(yīng)用在大的湖泊河道中，對(duì)于城市中的小型河流應(yīng)用很少，應(yīng)用于湖泊和大流量河道中的清淤設(shè)備很難在城市中的小流量河道中發(fā)揮作用，因此迫切需要一種應(yīng)用于小河道底泥污染治理的常態(tài)化清淤技術(shù)。結(jié)團(tuán)絮凝技術(shù)是一項(xiàng)適用于高濃度無(wú)機(jī)顆粒廢水的固液分離的技術(shù)，

2、具有效率高、體積小、占地省等特點(diǎn)，以該技術(shù)為核心，開(kāi)發(fā)集底泥水下抽吸-結(jié)團(tuán)絮凝濃縮-脫水的生態(tài)清淤技術(shù)思路，能較好地適應(yīng)城市河道清淤的技術(shù)需求。因此，本論文著重開(kāi)展本技術(shù)中的核心技術(shù)內(nèi)容—結(jié)團(tuán)絮凝濃縮河道底泥的實(shí)驗(yàn)研究。應(yīng)用結(jié)團(tuán)絮凝技術(shù)對(duì)揚(yáng)州河道底泥進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化工藝條件，最后提出一種新的生態(tài)清淤工藝，為以后城市河道生態(tài)清淤治理工程提出新的技術(shù)思路和理論依據(jù)。
　　本課題的研究?jī)?nèi)容包括揚(yáng)州河道底泥污染情況調(diào)查分析、底泥混凝

3、濃縮靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究和結(jié)團(tuán)絮凝濃縮河道底泥動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)研究三方面內(nèi)容，主要成果如下:
　　(1)揚(yáng)州市城區(qū)河道表層底泥pH在8～9之間，呈堿性;經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)鹽比值分析，大多數(shù)河流表層底泥中有機(jī)質(zhì)主要來(lái)自河道內(nèi)源的水生生物、浮游動(dòng)植物和藻類(lèi)，少數(shù)來(lái)自河道外源污染物的累積;從全磷、全氮和有機(jī)質(zhì)含量分析，表層底泥營(yíng)養(yǎng)鹽污染嚴(yán)重;重金屬的達(dá)標(biāo)分析和地累積指數(shù)評(píng)價(jià)表明，鉛(Pb)和鎘(Cd)總體污染水平為輕度和偏中度污染，鉻(Cr)無(wú)污染，均達(dá)到《農(nóng)用

4、污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-84)，三種重金屬污染的分級(jí)的先后順序?yàn)殒k(Cd)＞鉛(Pb)＞鉻(Cr)。
　　(2)優(yōu)選上海陽(yáng)離子型PAM(S2)為助凝劑。
　　(3) PAM投藥量對(duì)結(jié)團(tuán)絮凝絮體的形成影響顯著，進(jìn)污泥濃度決定了PAM投藥量的多少，其投加量隨污泥濃度增加而線(xiàn)性增加，但是投加率隨污泥濃度的升高而變小，在進(jìn)泥濃度為2～9g/L時(shí)，PAM的適宜投藥量為2.0～5.3‰。
　　(4)結(jié)團(tuán)絮凝工藝對(duì)PA

5、C投藥量具有緩沖能力，濁度對(duì)PAC投藥量的變化不敏感，適宜的投藥量為1.0～5.0％。
　　(5)懸浮層中的機(jī)械攪拌強(qiáng)度是反映結(jié)團(tuán)絮凝懸浮層總攪拌強(qiáng)度的直接控制指標(biāo)，適當(dāng)?shù)臄嚢鑿?qiáng)度增加初始粒子與結(jié)團(tuán)體的碰撞機(jī)率，提高了懸浮層對(duì)初始粒子的接觸和捕聚效率，有利于出水水質(zhì)，適宜的攪拌轉(zhuǎn)速為8～12r/min，相應(yīng)的速度梯度G=4.98～9.14s-1。
　　(6)水力停留時(shí)間對(duì)結(jié)團(tuán)絮凝效果影響顯著。在水力停留時(shí)間大于120s時(shí)，處

6、理出水濁度小于3NTU，效果穩(wěn)定，與反應(yīng)區(qū)上升流速無(wú)關(guān);當(dāng)水力停留時(shí)間小于120s時(shí)，隨著停留時(shí)間的減小，出水濁度上升，處理效果快速惡化，且在相同水力停留時(shí)間下，采用高徑比大的、大上升流速的圓柱體反應(yīng)區(qū)的處理效果，不如采用高徑比小的、低流速的圓柱體反應(yīng)區(qū)的處理效果。在結(jié)團(tuán)絮凝區(qū)內(nèi)筒高度為0.9m的條件下，得到最大上升流速13.27mm/s，能保證出水濁度＜15.21NTU，顆粒沉速＞4.29cm/s，間歇排泥含水率＜94.35％，屬于容

7、易過(guò)濾污泥。
　　(7)控制水力停留時(shí)間為85s（上升流速10.6mm/s）時(shí)，結(jié)團(tuán)絮凝系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行，出水濁度能穩(wěn)定在15NTU左右，顆粒沉速在75mm/s左右，間歇出泥含水率＜93.88％，污泥比阻＜1.4×105s2/g，屬于易過(guò)濾污泥，出水CODmn＜3.5mg/L，總磷＜0.15mg/L，氨氮＜0.23mg/L，總氮＜0.25mg/L。通過(guò)結(jié)團(tuán)絮凝技術(shù)，河道底泥可以濃縮10倍以上，出水水質(zhì)較好，達(dá)到《再生水回用于景觀水體