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關(guān)于應(yīng)用清淤機(jī)/泥沙分離機(jī)/疊螺機(jī)工藝進(jìn)行城市段狹窄河道的清淤工程案例
2020年04月28日
陜西丞海水務(wù)工程有限公司 西安
作者：王方元 劉承祥 韓路 王小涵
【摘要】城市段狹窄河道清淤工程,工期緊、戰(zhàn)線長(zhǎng)、任務(wù)重,本著環(huán)保清淤的理念,應(yīng)用清淤機(jī)/泥沙分離機(jī)/疊螺機(jī)工藝,既完成2.3km河道清淤工作內(nèi)容,又實(shí)現(xiàn)了清淤的淤泥和垃圾分選,這對(duì)實(shí)現(xiàn)淤泥資源化利用和清淤技術(shù)裝備推廣,都有很好的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】狹窄河道、環(huán)保清淤、成套工藝
一、工程概況
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該清淤工程位于老市區(qū)內(nèi),90年代對(duì)河道進(jìn)行河道的綜合治理工程,河道進(jìn)行全斷面的混凝土襯砌,渠道上口用預(yù)制混凝土板進(jìn)行覆蓋。長(zhǎng)期運(yùn)行以來(lái),皂河上游汛期洪水泥沙俱下,攜帶垃圾雜物致該河段淤積嚴(yán)重。同時(shí),該段屬人口集居區(qū),雨污合排,上游明渠段沒(méi)有攔截措施,諸如塑料袋、編織物、衣服、玻璃瓶的生活垃圾集聚較多。另外,該段河道封閉施工時(shí)部分建筑垃圾丟棄淤塞河道,導(dǎo)致目前該河道不但存在有機(jī)物含量很高的淤泥,而且也存在大量的生活及建筑垃圾。
（二）施工情況基本介紹
該河道是箱涵結(jié)構(gòu)形式,寬3m,高3m,上層覆蓋蓋板。清淤工程分兩段,第一段長(zhǎng)1200m、第二段長(zhǎng)1100m。現(xiàn)狀河道淤泥嚴(yán)重,初探平均淤積厚度0.8m,清淤方量5500m3。處理后的淤泥進(jìn)行監(jiān)測(cè),作為綠化土得用途。
二、工藝確定
（一）工藝選擇
(1)垃圾清理上岸。淤積厚度0.8m,淤積層里面主要泥沙為主,混雜各種垃圾。因此分兩步實(shí)施。在清淤和淤泥固化前首先第一步徹底清除各類(lèi)垃圾。以高壓水沖振動(dòng)篩分清理為主,人工為輔助。第一步工作做得徹底,為第二步絞吸淤泥做好準(zhǔn)備工作。
(2)清淤作業(yè)。本項(xiàng)目已經(jīng)明顯渠道化,3m寬度3m深限制了一般的環(huán)保清淤設(shè)備的應(yīng)用,施工區(qū)處于城市街區(qū),清淤設(shè)備進(jìn)場(chǎng)、安裝調(diào)試受到限制,因此只能選擇小型的環(huán)保清淤設(shè)備。
(3)泥沙分離。由于該項(xiàng)目位于河道的上中游,河道泥沙、暖石以及風(fēng)化石料較多,為提高后續(xù)機(jī)械脫水設(shè)備正常運(yùn)行,因此添加了泥沙分離單元,通過(guò)環(huán)保清淤設(shè)備抽送的泥漿進(jìn)行顆粒篩分,過(guò)濾3mm一下粒徑的顆粒?？紤]到現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地狹小,為滿足施工需求,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)泥沙分析結(jié)果計(jì)算,設(shè)計(jì)采用一體化淤泥脫水分離系統(tǒng)。一體化淤泥脫水分離系統(tǒng)的模塊化處理系統(tǒng)及安裝模式,不受施工場(chǎng)地面積影響。在滿足本項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)淤泥脫水減量化需求的同時(shí),也能吊車(chē)及專(zhuān)用裝卸要求,并能在施工場(chǎng)地內(nèi)短距離拖移。
(4)淤泥固化。經(jīng)過(guò)泥沙分離后的泥漿存儲(chǔ)在泥沙分離機(jī)的存儲(chǔ)箱內(nèi),通過(guò)泵送至疊螺機(jī)的泥漿反應(yīng)箱,添加調(diào)理調(diào)質(zhì)溶液充分拌和,進(jìn)行疊螺機(jī)機(jī)械脫水。
（二）工藝的說(shuō)明
根據(jù)前期準(zhǔn)備工作,泥沙含量分析圖,對(duì)河道淤泥進(jìn)行送樣,監(jiān)測(cè)淤泥的有機(jī)質(zhì)、重金屬、總氮、總磷、總氰化物、顆粒分析、含水率、PH值等15個(gè)項(xiàng)目和根據(jù)結(jié)果并對(duì)上述12組淤泥進(jìn)行試驗(yàn),用來(lái)進(jìn)行機(jī)械脫水設(shè)備的選型、生態(tài)濾管的技術(shù)指標(biāo)選取、淤泥壓縮體積比的技術(shù)參數(shù)、淤泥外運(yùn)的周期等相關(guān)技術(shù)工作。并對(duì)淤泥采用的絮凝劑進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的配型,尤其對(duì)淤泥的“束縛水”強(qiáng)大的負(fù)離子進(jìn)行“破壞”,再通過(guò)機(jī)械脫水方式,才能達(dá)到既定工程效果。進(jìn)行的本工藝現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)試生產(chǎn),從以下方面進(jìn)行調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)：
（1）對(duì)清淤機(jī)的絞吸的層、前進(jìn)速度等進(jìn)行厚測(cè)算；
?。?）對(duì)泥沙分離機(jī)的篩網(wǎng)孔網(wǎng)組合的調(diào)整；
?。?）對(duì)淤泥反應(yīng)箱的攪拌速度、調(diào)理調(diào)質(zhì)溶液的濃度和添加量的動(dòng)態(tài)調(diào)整,以及對(duì)尾水排放ss值的監(jiān)測(cè),達(dá)到尾水排放標(biāo)準(zhǔn)；
?。?）對(duì)疊螺機(jī)運(yùn)行的碟片轉(zhuǎn)動(dòng)速度調(diào)整。
通過(guò)對(duì)以上4個(gè)方面的調(diào)整,確定最佳作業(yè)參數(shù)整套設(shè)備運(yùn)行正常,以加速淤泥的脫水固化達(dá)到盡快淤泥外運(yùn)的條件。
三、工藝的運(yùn)行
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本工程主要分為四個(gè)主要單元:沉淀池絞吸單元、泥沙分離單元、淤泥調(diào)理調(diào)質(zhì)單元、機(jī)械脫水淤泥脫水分離單元。
（二）工藝的運(yùn)行
（1）河道內(nèi)垃圾初選。垃圾初選工作主要針對(duì)磚塊、混凝土塊、尼龍編織物等垃圾進(jìn)行剔除。垃圾初選工作量較大,采用液壓挖掘機(jī)挖斗改裝的耙子,進(jìn)行抓耙作業(yè),高壓水槍沖洗抓耙。
（2）修筑臨時(shí)圍堰。選取人口密度較小區(qū)域設(shè)置沉淀池,以設(shè)置工作區(qū)域中央為宜。修筑沉淀池,采用就地取料充填沙包,錯(cuò)縫碼放,T型擺設(shè),總共五層,1m高,上寬50cm,按照1∶1.5坡度。在沉淀池上游架設(shè)2臺(tái)20kw水泵,一備一用,一能確保沉淀池圍堰的穩(wěn)定性,二能給沉淀池調(diào)配生產(chǎn)用水。
（3）沉淀池清理。確定沉淀池位置后,對(duì)沉淀池區(qū)域淤泥向相向方向進(jìn)行集料。安裝垃圾篩網(wǎng)。沉淀池上下游,各安裝一塊篩網(wǎng),篩網(wǎng)兩側(cè)固定在渠道側(cè)墻,上下邊采用槽鋼固定。重點(diǎn)清理沉淀池區(qū)域的生活軟垃圾,為后續(xù)的絞吸作業(yè)減少堵泵的次數(shù),以實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。
（4）絞吸淤泥單元。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的多次調(diào)試,試生產(chǎn)以及較少堵泵,穩(wěn)定生產(chǎn)的需求,最終確定0.8m的淤泥分兩層,上層0.35m,下0.45m,行進(jìn)速度2m/5min。
（5）泥沙分離單元。通過(guò)絞吸淤泥單元管道輸送至泥沙分離單元，生產(chǎn)能力40m3/h,1臺(tái)高頻篩分清潔器,屬于泥漿凈化系統(tǒng)中的三級(jí)固相顆粒控制設(shè)備,通過(guò)系統(tǒng)外液下渣漿泵及泥漿管線,連接到振動(dòng)篩分配器,泥漿通過(guò)經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩的分配器緩沖給振動(dòng)篩。經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩篩網(wǎng)過(guò)濾將現(xiàn)場(chǎng)不需要的固相排出罐外,有用的液相進(jìn)入底部沉砂罐。
（6）淤泥漿液調(diào)理調(diào)質(zhì)單元。本單元的絮凝劑原料是陽(yáng)離子干粉藥劑，添加率通常為對(duì)絕干污泥(DS)的2‰,它連續(xù)自動(dòng)投藥的完成藥劑的化合和混合,從而與泥漿混合和拌和,每小時(shí)處理泥漿30m3,聚合物溶液的制備過(guò)程是通過(guò)各個(gè)溶液箱逐步處理完成的。
（7）疊螺機(jī)固化脫水。從淤泥調(diào)理調(diào)質(zhì)單元進(jìn)行進(jìn)入疊螺機(jī)的,污泥濃度控制在20000mg,并對(duì)尾水進(jìn)行抽檢,達(dá)到尾水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
（三）工藝運(yùn)行要有環(huán)保理念
在本套工藝運(yùn)行過(guò)程中,一定要樹(shù)立環(huán)保運(yùn)行的理念。
?。?）在河道淤泥的初選、篩分和清淤過(guò)程中,重視現(xiàn)場(chǎng)惡臭味的揮發(fā)、噴灑除臭劑,創(chuàng)造一個(gè)良好的空氣環(huán)境。
?。?）對(duì)從河道清理上岸的垃圾、泥沙分離篩分的大粒徑垃圾不能直接堆放在施工現(xiàn)場(chǎng)容易造成二次污染,而是要在空地上鋪設(shè)防滲膜,裝填在蹲袋內(nèi),滲流的余水回流至河道內(nèi)。疊螺機(jī)固化出泥同上。對(duì)疊螺機(jī)運(yùn)行尾水,每日取樣5次,進(jìn)行ss值、氨氮、Cod數(shù)值監(jiān)測(cè)。
四、運(yùn)行效果
應(yīng)用清淤機(jī)/泥沙分離機(jī)/疊螺機(jī)工藝進(jìn)行城市段狹窄河道的清淤工作,工程效益非常明顯、環(huán)保理念基本實(shí)現(xiàn),既完成2.3km河道清淤工作內(nèi)容,又實(shí)現(xiàn)了清淤的淤泥和垃圾分選,這對(duì)實(shí)現(xiàn)淤泥資源化利用和清淤技術(shù)裝備推廣,都有很好的指導(dǎo)意義。
五、結(jié)語(yǔ)
城市段狹窄河道,淤積嚴(yán)重,垃圾摻雜,傳統(tǒng)的清淤設(shè)備很難進(jìn)行作業(yè),本次應(yīng)用的工藝,很好解決了這個(gè)問(wèn)題。隨著人民群眾不斷的精神生活的追求提高,人們對(duì)水生態(tài)的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈,這對(duì)我們工程技術(shù)人員提出了不斷更新知識(shí)體系、研發(fā)更先進(jìn)的技術(shù)裝備,相信未來(lái)清淤疏浚事業(yè)會(huì)更好。
【參考文獻(xiàn)】
(1)《疏浚與吹填工程技術(shù)規(guī)范》SL17-2014
(2)《疏浚與吹填工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》JIJ324-2006
(3)《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質(zhì)》GB/T23485-2009
(4)金相燦李進(jìn)軍張晴波?！逗春恿鳝h(huán)保疏浚工程技術(shù)指南》科學(xué)出版社
作者簡(jiǎn)介:王方元(1985-),陜西渭南人,大學(xué)本科,工程師,主要從事河道、湖泊清淤疏浚工程的施工管理和技術(shù)工作。
丞海水務(wù)清淤疏浚環(huán)境治理環(huán)境保護(hù)生態(tài)治理水生態(tài)治理河道
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