白洋淀疏浚底泥絮凝脱水试验及应用*

针对白洋淀生态清淤底泥土工管袋脱水絮凝的问题,开展土工管袋脱水试验研究及工程验证。进行无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂的复配小试和中试试验,提出适用于白洋淀土工管袋脱水的絮凝方案,并通过工程化实施,验证了絮凝方案的土工管袋脱水性能。研究采用分组试验的方法,以底泥絮凝后絮体大小、絮体强度和上清液清澈度作为评价指标。结果表明：复配絮凝剂投加量1.5%时,底泥絮凝效果最优,且余水水质化学需氧量（COD）、总磷（TP）改善明显,COD和TP分别削减83.92%和91.18%,土工管袋充填结束第30 d降低底泥含水率至低于55%。     

3种絮凝剂对河道底泥絮凝效果及板框压滤的研究

针对官渡区海河疏浚底泥深度脱水难度大的问题，进行了絮凝浓缩结合板框压滤的试验研究，分别采用阴离子聚丙烯酰胺（分子量1 500）、阳离子聚丙烯酰胺（分子量800）和非离子聚丙烯酰胺（分子量900）3种絮凝剂进行絮凝浓缩处理，再将筛选出的2种浓缩泥浆分别利用隔膜式板框压滤机进行压滤试验，采用KD20板作为填充泥浆腔室（厚度为200 mm），持续进料10 min，挤压压力0.8 MPa，根据板框压滤结果筛选出最优的一种絮凝剂。试验结果表明，对于有机物含量较高的疏浚底泥，分子量为1 500万、水解度为14%的CPAM絮凝效果和浓缩后泥浆板框压滤脱水效果和出水水质较好，隔膜板框压滤挤压时间30 min，泥饼含水率可降至40%以下。     

疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究

为了对港口航道建设和维护产生的大量疏浚泥浆进行减量化处理，通过添加聚丙烯酰胺(APAM)和聚合氯化铝(PAC)的方法，进行疏浚泥浆泥水快速分离的复合絮凝试验研究，探究了复合絮凝对泥浆的沉积时间、底泥含水率和渗透系数的影响。结果表明：1)APAM和PAC复合絮凝泥浆的泥水分离效果优于单一APAM或PAC,其中APAM对泥浆沉积时间起控制作用，PAC对上液清澈度起控制作用；2)APAM和PAC复合絮凝能够有效降低底泥含水率，但随着APAM和PAC添加量的增大，底泥含水率呈上升趋势，较小的APAM和PAC添加量更有利于底泥含水率的降低；3)APAM与PAC复合絮凝泥浆能够提高底泥的渗透系数，并存在APAM的最佳添加量；4)在减小泥浆沉积时间、降低底泥含水率和提高底泥渗透系数方面，APAM优于PAC。当粉土与黏土比为2.4时，复合絮凝剂的适宜添量为1 600 g/t的PAC与240 g/t的APAM,研究结果可为工程提供参考。     

带式压滤机环保疏浚泥浆絮凝技术

由于带式压滤机环保疏浚工程的泥浆絮凝施工这一关键技术,受到泥浆浓度、絮凝剂选型、用量、絮凝时间、搅拌时间等诸多因素影响,在工程已选定压滤机设备类型、泥浆特性以及絮凝剂选型的条件下,依托武汉市南湖环保疏浚工程,进行相关技术研究及改进,在泥浆絮凝环节乃至整个环保疏浚脱水固化环节起到节约絮凝剂、减少工作量、提高施工效率和施工质量的良好效果。     

河道底泥环保疏浚技术及其处理方法分析

传统河道底泥疏浚技术及处理方法对脱水后含泥率和重金属含量的要求较低,为此,提出对河道底泥疏浚技术及其处理方法的研究分析。调整道底泥环保疏浚方式,对环保绞刀的优化设计,在反铲绞刀架和绞刀轴安装垂直角度传感器和水平角度传感器,进行信息收集,实现疏浚精度的控制,使用优化后的环保绞刀执行河道底泥的环保疏浚,通过多角度计算。最后增大吸泥管与绞刀工作效率,对河道底泥实现标准临界值无污染扩散处理。设计流程实验,将脱水后含泥率和重金属含量作为验证指标,实验结果表明:设计的处理流程与常规的疏浚处理流程相比较,其脱水后含泥率和重金属含量均更高,能够实现对河道底泥疏浚精度的控制以及防止其扩散。     

滨海淤泥质吹填土泥浆絮凝脱水试验研究

研究了天津、连云港两地高浓度淤泥质吹填土泥浆,在添加高分子量的阳离子(CPAM)、阴离子(APAM)、非离子(NPAM)聚丙烯酰胺、聚合氯化铝(PAC)及"有机、无机"混合溶剂后,真空抽滤泥饼含水率的变化过程。试验结果表明,两地吹填土泥饼含水率变化过程相似,各类絮凝剂都可以使吹填泥浆形成胶体并发生沉降,且能使吹填土泥饼含水率降低,泥水分离现象明显。PAC+CPAM组合絮凝效果最为理想,天津地区吹填土泥饼含水率由未添加絮凝剂的387.39%降低至83.06%,连云港地区吹填土泥饼含水率由未添加絮凝剂的347.17%降低至73.26%。     

环保疏浚堆场底泥排水工艺试验研究

面向环保疏浚工程堆场底泥脱水干化,开展堆场主动排水工艺的方案设计和实验研究。结果表明：采用絮凝剂、脱水剂与真空抽滤相结合,对于含水率为70%的环保疏浚底泥脱水具有较为显著的效果,在25 d内含水率降低至41.88%,排出水的浊度、CODMn以及pH值满足《污水综合排放标准》（GB8978-96）,物理力学指标、沉降时程曲线、孔隙水压力和微型十字板等指标表明土体的固结均匀,为后期处置利用创造了条件。     

泥浆絮凝试验中Zeta电位与絮凝现象、脱水能力的相关性探讨

文章基于课题组已有研究成果,通过分析整理文中连云港区絮凝脱水试验数据,进一步分析Zeta电位与絮凝效果和絮凝后脱水能力之间的相关性,验证Zeta电位能否作为评价泥浆絮凝脱水能力的指标。通过对絮凝试验的测定参数Zeta电位、泥饼含水率及絮凝效果作相关性分析,结果表明:(1)Zeta电位值的大小与泥浆絮凝效果之间存在着一定的相关性,泥浆絮凝效果最优点往往出现在Zeta电位值接近零点时,Zeta电位值基本可以评价絮凝效果的优良;(2)Zeta电位值的大小对泥浆脱水能力也有着很强的影响,在泥饼含水率最低最稳定的添加量、添加区间,往往Zeta电位值趋近于等电点且相对较稳定,二者表现出一定的相关性。通过分析Zeta电位值的大小及变化过程的稳定性,基本可以评价絮凝后泥浆脱水能力的好坏。     

土工管袋用于环保疏浚淤泥脱水固结的试验研究

利用小型土工管袋进行环保疏浚淤泥脱水固结试验,研究土工管袋的不同结构特征（织造方式、织造结构、等效孔径）和脱水药剂用量对环保疏浚淤泥脱水固结的影响。试验结果表明：脱水药剂阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）在0．6～1．0g／ks投加量下配合0．5mm等效孔径机织斜纹土工管袋组合,在疏浚淤泥脱水固结方面表现较好,但脱水药剂具体最佳用量需在实际工程中根据不同工况做适当调整。     

巢湖淤泥土工管袋脱水效果试验研究

针对巢湖疏浚淤泥处理的土地占用、环境污染及工程建设对湖区环境的影响,应用土工管袋技术对巢湖淤泥进行脱水固化处置及管袋充填研究.以絮体的体积、密实度和上清液清澈度作为评价指标,采用单因素分析法进行絮凝剂试验方案设计和结果分析.试验结果表明:以阳离子型聚丙烯酰胺为主的絮凝剂适用于巢湖淤泥脱水效果处理,最优投加比例为0.5％...     

白洋淀疏浚底泥改良制备绿化种植土试验研究

针对白洋淀疏浚工程产生的大量底泥，研究疏浚底泥改良制备绿化种植土的资源化利用方式。采用膜覆盖好氧发酵方法，设计3种辅料方案，对照CJ/T 340—2016《绿化种植土壤》标准分析试验过程中底泥的物理化学指标变化。结果表明，辅料的有机质、营养元素等含量直接影响底泥的发酵效果，农田废弃物作为主要辅料与底泥混合发酵效果最好，底泥的土壤入渗率、速效氮、有效磷、速效钾分别提高44.3%、18.0%、22.8%、10.0%,有利于改善河湖底泥的改良效果。研究成果可为疏浚底泥大规模资源化处置提供支撑，实现环保疏浚产业链的闭合。     

多功能清淤船及移动式脱水固化站组合施工应用

多功能清淤船+移动式脱水固化站组合应用于城市内河环保疏浚,可以迅速缓解河道底泥泛臭、淤堵问题,淤泥减量化效果明显。城市河道水深浅,水量少等不具备一般挖泥船疏浚作业的水深条件,多功能清淤船具有多功能性和良好的机动性,有良好清淤效果[1]。移动式脱水固化具备即插即用的特点,低能耗、环保地实现对城市生活污泥的处理。本文通过介绍多功能清淤船+移动式脱水固化站组合施工的原理、优势以及应用效果,为城市河道的定期或应急快速清淤及减量化处置提供参考。     

聚硅酸铁和阳离子聚丙烯酰胺在绞吸过程中的防扩散性能

针对疏浚工程中的底泥悬浮扩散问题,设计了绞吸试验装置,通过正交试验确定最佳运行参数,通过在绞吸过程中投加PSF（聚硅酸铁）和CPAM（阳离子聚丙烯酰胺）,并对上覆水体浊度及底泥扩散高度等变化来探究其防扩散性能。试验结果表明：绞刀转速是绞吸试验的关键因素,在绞吸过程中,投加PSF和CPAM均能降低上覆水体浊度,并能有效控制底泥的扩散高度,改善上覆水体水质。与CPAM相比,PSF控制水体浊度的效果更好,在加入PSF最佳用量时,浊度可以控制在40 NTU以下。在绞吸过程中投加防扩散剂PSF与CPAM,可以有效抑制绞吸过程中的底泥悬浮扩散,避免对周边环境的二次污染。     

电化学脱水干化技术在环保疏浚底泥中的应用

针对环保疏浚底泥含水率高、压缩性大、脱水时间长、纳泥场地供给不足等技术难题,进行电化学脱水干化方法的研究。将场区分成4个单元,即单向真空、单向电化学、双向真空和双向电化学单元,开展现场平行对比试验。结果表明,电化学单元较真空预压单元脱水效果明显,考虑到电能功耗和脱水效果,中电压(30～60 V)是最优外加电压值。双向排水结构对电化学脱水干化技术起到很好的加强作用,可实现多批次高效固定场地的异位脱水处理,对土地资源有限的城区具有一定的工程推广意义。     

洗煤废水处理絮凝剂优化选择研究

针对高浓度洗煤废水的水质特征,对各类常用絮凝剂进行了筛选,优化了絮凝反应处理条件.最终确定Al2(SO4)3和聚丙烯酰胺(PAM)为最佳絮凝剂组合,投加量分别控制在50 g/m3和0.5 g/m3条件下,SS去除率可达到99.43％,出水SS浓度为30.3 mg/L,可以满足洗煤工艺回用水水质要求(SS浓度≤300 m...     

污泥脱水效果试验研究

为了降低污泥的含水量,采用了单掺固化材料和机械压滤的方法进行脱水.实验结果表明,单掺20％的水泥或石灰后污泥的含水量在63％左右,含水量随着养护龄期的变化不明显;掺加盐、粉煤灰、高炉矿渣等固化材料再压滤的方法,脱水效果比较好,其中添加盐与粉煤灰的效果最好,压滤脱水后的泥饼含水量降低到了35.0％;掺加固化材料再压滤的方法,脱水效果明显好于单掺固化材料.试验结果有一定的应用价值.     

小口径排泥管输送加气技术现场试验研究

小型疏浚工程通常采用小型绞吸船进行施工,小型绞吸船由于泥泵功率较小,导致输送排距无法满足需求,本文探讨小口径排泥管加气技术对管道排距的影响。现场试验依托石门澳蓄滞浚清淤吹填工程,在吹填管上相距300 m的2个位置进行试验,分别使用空压机直接加气和射流器混合加气两种方式。试验结果表明,管道加气技术能够有效提升输送排距。空压机直接加气效果比射流器混合加气效果更好,加气点靠近船端位置效果最好,平均增加排距22.2%,射流器混合加气平均增加排距12%。现场试验验证了疏浚排泥管加气技术的可行性,为疏浚工程排距问题提供了新的解决思路。     

基于次氯酸钠的船舶油污水处理试验

为降低船舶油污水处理成本,提升船舶油污水处理效率,采用次氯酸钠开展船舶油污水处理试验研究.以上海某船舶污水处理厂的油污水样品为试验对象,采用次氯酸钠氧化法,通过控制次氯酸钠的投加量和投加次数,考察不同情况对污水中COD去除率的影响,得到预氧化处理船舶油污水过程中较优的投药方式.结果 表明,当总反应时间和总投加量相同时,相较于采用单次投加次氯酸钠的方式,采用分多次投加次氯酸钠的方式能取得更好的COD处理效果.     

白洋淀清淤底泥改良制备绿化土技术研究

随着河湖环保清淤工程的实施,大量清淤底泥的处理与处置已成为社会关注问题。为解决清淤底泥的资源化利用难题,以白洋淀生态清淤试点工程中的土工管袋脱水底泥为研究对象,在底泥分析的基础上,分别以河砂和蛭石作为改良剂,改善底泥的pH值、含盐量、有机质、质地、土壤入渗率5项主控指标。结果表明：河砂和蛭石均对底泥有改善作用,但蛭石对底泥质地改变不显著,同时考虑经济性、工程实操性等因素,选择河砂作为改良剂,添加比例为底泥质量（干质量）的25%～30%较为适宜,此时改良后绿化土的质地基本上处于壤土的范围内,最适宜于植物生长,且pH值、含盐量、有机质、入渗率等其余4项主控指标均能满足CJ/T 340—2016《绿化种植土壤》的要求。同时,针对白洋淀生态清淤试点工程提出工程应用方案,为底泥资源化利用提供了新的思路。     

超大型绞吸挖泥船泥沙输送系统优化设计

绞吸挖泥船的大型化可以显著加快疏浚速度,提升疏浚效率,降低环境破坏,减少人员劳动。因此,超大型化向来是疏浚业界努力追求的一个方向。上海交大船舶设计研究所设计了当前世界上最大装机功率(2.4 MW)、最大生产能力(在目标工况:排距8 km、挖深30 m、排高10 m、输送d50=0.23 mm中砂,产量大于8 000 m3/h)的绞吸挖泥船。介绍该船泥沙输送系统设计时所采用的基于目标工作点优化设计方法。该方法在前人对泥沙管道输送能耗、泥沙对泥泵性能影响等相关方面的研究成果的基础上,首次提出了针对设计工况施工效率优化,用极限工况作业能力进行校核的设计优化方法。结果表明:目标工况下,泥泵效率高达84%,柴油机效率高达90%,取得良好的节能减排和经济效果。