[发明专利]一种疏浚泥水原位固液分离的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种疏浚泥水固液分离的方法及装置，特别涉及一种疏浚泥水原位固液分离的方法及装置。

用于对疏浚过程中产生的疏浚泥水进行浓缩脱水，避免疏浚泥水对疏浚水体的污染，尤其涉及以水力旋流造粒浓缩和带式压滤为核心的固液分离方法，特别适合于航道维护、港口建设和环保疏浚等活动中产生的疏浚泥水的固液分离。

背景技术

航道维护、港口建设和环保疏浚等活动中，将产生大量的疏浚泥水，疏浚泥水如得不到妥善处理处置，将对疏浚水体产生严重的二次污染。疏浚泥水中的污染物根据赋存形态，可以分为2类，一类为溶解态溶解于水中，另一类则为固体悬浮物及吸附于固体悬浮物表面的污染物。对前者，需进行生物处理，若要实现彻底净化处理，等同于新建一座污水处理厂，且疏浚结束后，净化工艺设备即被闲置，不具可行性，故国内外对溶解态污染物的排放基本不做要求；对后者，只需进行固液分离即可实现有效控制。目前国内外关于疏浚泥水处理处置的相关规范，绝大多数是针对固体悬浮物及吸附于其表面的污染物提出的。由此可见，高效的固液分离效果，是疏浚泥水的处理处置的关键所在。

疏浚泥水的固液分离，可以在疏浚船舶上即时进行，也可以经吹送或驳送至陆地处理场所进行；可供采用的技术方案主要是机械浓缩脱水和自然干化固结。目前国内外疏浚船舶上经常采用机械浓缩脱水进行即时固液分离，陆地处理则以自然干化固结为主。由于疏浚泥水具有单位时间产量大、含水率高和固体颗粒细碎等显著特征，现有固液分离技术装备都存在一定的局限性。机械浓缩脱水由于浓缩工艺处理负荷较低，一般只能将泥浆含水率降低至95%左右，在此含水率下，浓缩后的污泥体积大，后续需要大规模的脱水机械设备，成本非常高，且占地面积大。虽然延长污泥浓缩时间至8h以上，有助于降低浓缩污泥的含水率，但疏浚设备每小时疏浚量一般都在数千方以上，即便是规模较小的环保疏浚，也在1000m³/h左右，此时浓缩工艺单元的体积接近10000方，这无疑极大增加了疏浚船舶的无效功耗，增加了疏浚成本。自然干化固结尽管固液分离过程中所需动力设备较少，但由于需要将全部的疏浚泥水进行长距离吹送或驳运，能耗较高，同时也存在干化场占地面积大、干化时固结间长以及产生臭味等问题。为解决上述问题，土工布管袋脱水、堆场真空抽水等技术也正被逐渐应用，但由于疏浚泥水固体颗粒细碎，泥内过水通道细小，也存在堵塞管袋、排水不畅等问题。总之，迄今为止尚未有关于疏浚泥水的高效低耗固液分离技术方法。

为改善泥水的混凝、沉淀和浓缩性能，国内外经常采用水中造粒、水力旋流造粒这2种技术。水中造粒可以在一个装置中同步完成泥水的混凝、沉淀和浓缩，实现固液。该技术的实现有赖于机械搅拌过程的控制，因此需要消耗一定的能量，且存在机械转动部件易于磨损的问题。水力旋流造粒是通过控制泥水进入装置的流向，制造旋流以改善净水药剂在泥水中的分散效果和增加泥水中颗粒物的碰撞几率，从而达到强化混凝沉淀的效果。但水力旋流造粒过程只是污泥的混凝过程，并非污泥浓缩和固液分离过程，自身并不具备固液分离效果，经水力旋流反应的泥水，泥浆含水率并不会发生变化，仍需进一步进行沉淀和浓缩，才能实现真正的固液分离。

中国专利（公开号CN102078708A，张建峰等）公开了“一种水力旋流造粒水处理固液分离装置”。该装置依靠水力旋流作用进行水中悬浮固体微粒造粒成长，最终实现高效固液分离。装置能够有效提高絮凝体的粒径和密实度，缩减沉淀时间、提高排泥水含固率，降低排泥水耗量。该装置将进水口设在中心筒高度方向的中部，存在2个沉淀区（即固液分离区）：一是位于中心筒底部的沉淀区，依靠重力进行沉降；一是位于中心筒外部的沉淀区，进行斜管沉淀。2个沉淀区均设有各自独立的排泥系统。由于设置了2套独立的沉淀和排泥系统，使得整个装置系统较为复杂。此外，由于中心筒沉淀区上部为进水口，下部即为排泥口，在排泥过程中将存在短流现象，即进水未被处理直接穿过沉淀区被排走，因而为保障运行效果，该装置排泥期间需停止运行，无法实现连续工作。

迄今为止，尚未见水力旋流造粒装置与机械脱水设备相结合处理疏浚泥水的相关报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高效、低耗、连续的疏浚泥水原位固液分离的方法及装置。

本发明所述的一种疏浚泥水原位固液分离的方法，其实施方案为：在疏浚船舶上设置水力旋流造粒装置和压滤机，所述压滤机与水力旋流造粒装置直接连接，疏浚船舶抽吸的疏浚泥水在管道静态混合器中调加混凝药剂后，进入水力旋流造粒装置进行造粒浓缩，浓缩后得到的浓缩泥渣直接进入压滤机进行脱水。