环保疏浚余水处理试验研究 KSYHPD

环境科学研究环保疏浚余水处理试验研究霍守亮荆一凤2，程静1（1.北京工业大学，北京1⑴022；2.中国环境科学研究院，北京1⑴012）之一。通过室内模拟试验和生产性试验，进行了不同投药方式的对比，并筛选、复配了适合余水处理的絮凝剂。试验结果表明，输泥管投加絮凝剂和堆场出水投加絮凝剂都可以保证余水达标排放，堆场出水投加絮凝剂容易控制出水水质，且投加絮凝剂的费用为输泥管投加絮凝剂费用的但需在堆场外设置混凝沉淀设施。对不同絮凝剂的絮凝效果比较发现，复配絮凝剂的效果较好，余水处理的成本低，剩余P（SS）小。

基金项目4-国（家高技术研究发展计划项目Riblishin2fous模拟输、泥管管加；药ved.http://www.cnki.net环保疏浚是治理重污染水体的重要手段，通过对污染底泥的疏浚，可清除重污染水体的内污染源。疏浚过程中，污染底泥被泥泵叶轮打成泥浆输送到底泥堆场，经堆场自然沉淀后污泥留存于堆场，多余的水从堆场溢流排放，被称为余水。由于疏浚中污染底泥被打碎，强化了污染物的释放，使余水中含有大量的富含于底泥中的有机物、氮、磷、重金属等污染物质，这些物质大部分附着在细颗粒上、悬浮在余水中，很难沉降。

因此，应采取必要的措施，加速余水中细颗粒的沉淀。

加药促沉法在国外已被应用，在国内也有相关报道，但没有进行过系统的研究。笔者通过室内小试、中试和生产性试验，筛选、复配适合余水处理的絮凝剂，同时，进行不同投药方式的对比，以开发经济可行的余水处理技术。

1研究方法1.1试验装置和仪器-4型四联搅拌机，500mL烧杯，沉淀柱试验：4个高2m（堆场实际堆泥高度）、直径20cm沉降柱（侧面间隔30cm设取样口，底部设置穿孔曝气器，用于加药后快速混合），污水泵，储水池。

生产性试验：2m3溶药桶3只，1套PAM溶药设备，4台螺杆加药泵及计量装置。现场设混合池、反应池、沉淀池。

45Lm孔径的玻璃纤维素膜，分析天平。

1.2试验药剂聚合硫酸铁（PFS），聚合氯化铝（PAC），聚丙烯酰胺（PAM），聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC），复配絮凝剂HS- 1.3试验用水试验用水取自无锡市滨湖区渔港乡环保疏浚示范工程输泥管出口和堆场出水。

1.4试验方法模拟输泥管加药和堆场出水加药，比较2种加药方式的优缺点，先采用烧杯试验，对不同絮凝剂进行絮凝特性和混凝效果研究，筛选出处理效果较好的几种絮凝剂进行沉淀柱试验，然后进行生产性试验验证。

1烧杯试验000mL泥浆的烧杯中，加入药剂，快速输泥管加药）或15min（模拟堆场出水加药），沉淀10min，用注射器取上清液测QSS）。

2沉淀柱试验将泥浆注入储水池，用泥浆泵抽到4个沉淀柱中，加药，用空压机进行大气量曝气1min，使絮凝剂和泥浆快速混合，然后小气量曝气1min（模拟输泥管加药）或15min（模拟堆场出水加药），沉淀，间隔20min从取样口（模拟堆场溢流堰的出水水位）取样，测QSS）。1.4.3生产性试验1絮凝剂通过加药设备注入输泥管，通过输泥管快速混合，进入底泥堆场沉淀，在堆场出水口取样，测QSS）。④絮凝剂通过加药设备注入混合池，通过混合、反应、沉淀，在总出水口取样测pSS）。

1.5余水排放指标我国目前还没有统一的疏浚余水排放标准，实际工程中疏浚余水一般以SS作为控制指标。该示范工程污泥堆场排放余水指标为QSS）小于200mg/L. 2试验结果与分析环境科学研究，2.从试验中观察到，泥浆中的颗粒沉降速度与颗粒的大小无关，而是产生浑液面集体下沉。这说明疏浚泥浆是一种浓分散体系，颗粒脱稳后主要发生的是反渗透装置区域沉淀和压缩沉淀。从，2可以看出，泥浆的絮凝起动剂量很高，这是因为絮凝起动剂量和泥浆中的稳定颗粒含量有全自动软化水设备明显的关系，起动剂量随着稳定颗粒含量的增加而增大，疏浚泥浆中大部分都是细小的稳定颗粒，稳定颗粒上的吸附位需与絮凝剂的活性基结合，才能形成絮凝体。稳定颗粒越多，要求与之结合的药剂量应越大。

单加PAC投药量大，形成的絮体大但松散，浑液面沉降速度慢，沉降后的泥不密实，含水率高；单加PFS形成的絮体小，上清液浑浊，剩余P（SS）较高。将PAC，PFS和有机高分子絮凝剂复配，形成的絮体明显增大，浑液面沉降速度加快，剩余P（SS）小。从，2可以看出，复配絮凝剂絮凝效果好于单独投加PAC或PFS，其中HS-3效果*好。这可解释为：疏浚泥浆是浓分散体系，加入无机絮凝剂以后主要发生了粒子脱稳过程，而粒间碰撞聚结这一水力学过程难以发挥作用，与高分子有机絮凝剂复合投加时，充分利用了无机絮凝剂的电性中和及有机絮凝剂链状分子在粒子间的架桥作用，加大了浑液面的沉速，网捕了细小的颗粒。

沉淀柱试验（，4）进一步验证了烧杯试验的结果，不加药沉淀10h后，余水排放仍不达标，加药4h沉淀后，余水可以达标，且随着加药量的增加，剩余P（SS）减小。通过模拟输泥管加药结果可以看出，输泥管加药在技术上是可行的，大大加速了细小颗粒的絮凝，增加了浑液面的沉速，缩短了沉淀时间，沉淀后泥密实，含水率低。

2.2模拟堆场出水加药堆场排出的余水是泥浆在堆场中自然沉淀几小时后的上清液，这些余水中含有大量的更细小的颗粒。

是模拟堆场出水加药投加不同絮凝剂的烧杯试验SS的去除情况，8是沉淀柱试验结果。从8可以看出，在试验范围内，随着投加量增大，余水中剩余P（SS）减小，但堆场出水加药量明显小于输泥管加药量，这是因为输泥管泥浆中含有一定量的不稳定颗粒，这些颗粒粒径较大，可以自然沉淀，但这些不稳定颗粒消耗了相当量的絮凝剂。从8中也可以看出，堆场出水复配絮凝剂投加量少，沉降，速度快，这I和输泥管加药试验结果相一致。但堆场出水絮凝沉淀和泥浆絮凝沉淀的机理不同之处在于堆场出水不是浓分散体系，加絮凝剂后，粒子脱稳和碰撞聚结均起作用，因此，对反应条件要求较高，絮凝剂加入且完全混合后，必须创造适宜的水力条件，使得脱稳粒子碰撞聚结成大的颗粒。

3生产性试验场进行。试验采用输泥管加药和堆场出水加药2种方式。输泥管加药试验历时8d，用了4种不同的絮凝剂进行4组试验。输泥管内流速为23m/s，在距出泥口100m处用加药泵将絮凝剂加入管中，在输泥管中快速混合，在堆场中沉淀，试验结果见表1.堆场出水加药试验历时18d，用了4种絮凝剂进行了8组试验，絮凝剂用加药泵加入到隔板混合池快速混合，通过折板反应池反应，在沉淀池中沉淀，试验结果见表2.从表2中可以看出，生产性试验验证了室内试验结果，复配絮凝剂投加量小，出水QSS）小，进一步说明加药促沉处理环保疏浚余水在技术经济上都是可行的。

表1输泥管加药生产性试验结果日期药剂加药量注：加药点为距输泥管出泥口100m处。

4加药方式的比较输泥管加药的单位泥浆药剂费用0.3元/m3左右，不需混凝沉淀装置；堆场出水加药的单位药剂费用0.03元m3左右，需要混凝沉淀装置。由于疏浚工程中单位时间的产水量很大，需要的混凝沉淀装置也较大，现场简易的装置费用在几十万元左右。如果疏浚量比较小，不宜采用堆场出水加药。如果疏浚量比较大，采用输泥管加药药剂费用高，而采用堆场出水加性试I据太拟试11！行生浚示范程验以节水水°质恶化药剂费候建议采用堆场出药加从采取加药措施到出水水质变化需几十小时，而堆场出水加药，1~2h后就能控制住出水水质。堆场出水加药通过随时改变药剂的种类和加药量，容易控制出水水质。因此，对于疏浚量大的堆场采用堆场出水加药是一种经济可行的余水处理方法。

表2堆场出水加药生产性试验结果日期药剂加药量注：加药点为堆场出水口隔板混合池内5结论a加药促沉法处理环保疏浚堆场余水是一项可行的技术，能去除余水中大部分细小悬浮颗粒，出水水质指标达到排放要求。

复配絮凝剂处理余水的效果较单加聚铝或聚铁好，其中HS-5效果*好。

对于疏浚量大的堆场，堆场出水加药余水处理费用仅为输泥管加药的110，且出水水质容易控制。

由于不同湖泊污染底泥的性质不同，因此对絮凝剂的要求也不同，建议疏浚前先进行室内试验以确定适宜药剂和*佳投药量。

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