摘要：机械脱水是市场上主流的底泥脱水方法，带式压滤机由于其可连续性，脱水效果显著等更被广泛应用。我司自主研发的高效带式脱水固结一体化技术通过垃圾筛分系统、环保调理系统、脱水干化系统和余水收集处理系统一整套工艺完成底泥输送与干泥输出，最终干泥饼含水率降低至40%左右，且排出的余水水质悬浮物达到能够降低至30mg/L以下。采用该工艺处理二十埠河部分河段底泥。运行期间，该工艺稳定可靠，环境友好，处理后河道底泥含水率为42%，可直接填埋或作为工程用土，节约了运输和管理费用，具有良好的实际效果。
关键词：底泥脱水；带式脱水机；含水率
0 引言
河道底泥是河道水体污染物的汇，经过长期的累积形成内源污染，内源污染释放至上覆水的有毒有害物质，造成河湖水质的恶化，致使水生动植物逐渐消亡，破坏水生态系统的食物链平衡，[1]。底泥疏浚是目前市场上消除河湖内源污染最快速、主流的措施，但清淤后的淤泥含水率较高，体量大，含有大量的氮磷等有机污染物[2-3]。
目前，国内淤泥脱水固结的常用方法主要有自然脱水法、机械脱水法、真空预压法和土工管袋法。自然脱水的途径主要是蒸发、风干、入渗等，该方法需要设置临时堆场，占地面积一般较大，并且干化期较长，受气候影响很大，淤泥减量不明显。由于该法是露天的，会对周边居民的生产生活产生一定的影响[3,4-5]。机械脱水利用机械产生的压力或离心力作用去除水分，效率高，耗时短，通常需结合药剂絮凝使用[6]。该法主要包括离心脱水机、板框压滤机和带式压滤机，离心脱水机主要依靠离心重力去除自由水，减量效果不佳；板框压滤机间歇式批量处理，人工投入成本高；带式压滤机可连续运行，自动化程度高，脱水效果好[7-9]。真空预压和土工管袋处理效果不佳，减量缓慢，处理周期较长，局限性多[10]。
通过对比分析河湖淤泥脱水工艺宜优先选用带式压滤机，本文介绍我司开发的一套完整的高效带式脱水固结一体化技术工艺，并在实际工程中多次推广和应用。该工艺流程由垃圾筛分系统、环保调理系统、带式脱水干化系统、余水收集处理系统等组成。高效带式脱水固结一体化技术工艺可连续运行、处理方量大、功耗低、处理后淤泥含水率在40%左右。
1 高效带式脱水固结一体化技术工艺
高效带式脱水固结一体化技术工艺流程由垃圾筛分系统、环保调理系统、脱水干化系统和余水收集处理组成，具体如下图所示：
.png)
图1 高效带式脱水固结一体化技术工艺流程
(1) 垃圾筛分系统：环保绞吸或水利冲挖清淤的泥浆首先输送至垃圾筛分系统进行处理，该系统的主要设备为垃圾筛分机。主要利用泥浆动力学和水力学原理将待处理泥浆通过倾斜筛面时大颗粒物质被截留，筛分后的泥浆从筛板缝隙中流出，同时在水力作用下，固态物质被推到筛板末端排出，从而达到固液分离目的。
(2) 环保调理系统：底泥经垃圾筛分后，进入环保调理系统。在环保调理系统中，泥浆与定量投加的调理剂充分混合后，在淤泥浓缩池和浓缩罐中进行多级浓缩，泥浆中的固体悬浮物快速形成絮团结构，促进细胞内水释放及底泥微颗粒团聚，改变泥浆原先的高持水性，促使泥水分离并提高絮团强度，达到改性要求。
(3) 带式脱水干化系统：絮凝成矾花状态的泥浆经高效浓缩罐自流进入带式脱水机，同时利用由空压机提供强压来挤压带式脱水机滤带上的底泥。整个系统可连续高效运行，得到含水率较低的块状泥饼。滤液自流至余水收集处理系统进行后续处理。
(4) 余水收集处理系统：环保清淤脱水产生的余水可生化性差，难处理，目前对余水的控制指标主要是悬浮物（SS）。余水处理系统主要由多级澄清池组成，将泥浆调理以及带式脱水干化工段产生的上清液和滤液进行多级澄清处理后达标排放。
2 工艺参数
(1) 垃圾筛分机主要参数如下（单套系统）：
设备基础尺寸：4.5m*1.8m*2.9m
泥浆处理量：200~500 m3/h
数量：1台
(2) 淤泥浓缩池主要参数如下（单套系统）：
有效容积：230 m3；
水力停留时间：1h；
结构形式：半地下钢筋混凝土、锥形底（视现场情况定）。
(3) 高效浓缩罐主要参数如下（单套系统）：
浓缩罐直径3m，高12.3m（包含悬空部分）；
有效容积：55m3；
水力停留时间：45min；
结构形式：地上钢构（视现场情况定）。
(4) 环保加药装置主要参数如下（单套系统）：
结构：碳钢防腐
外形尺寸：6.0×3.0×3.0m；
组成单元：（包括主药箱、辅药箱）
主药箱有效容积：23.4m3；
辅药箱有效容积：15.6m3。
(5) 带式脱水干化系统主要参数如下（单套系统）：
带式压滤机型号：TYD3000FSZ（1 台）；
设备尺寸：14m×3.9m×2.7m（长*宽*高）；
结构形式：地上式，基础池设置回流泵和排水溢流设施；
泥饼外排：泥饼压滤成形后通过传送带输送至堆泥场，集中外运处置。
(6) 余水收集处理系统主要参数如下（单套系统）：
过滤池
设计流量：210m3/h
水力停留时间：0.5h
有效容积：106m3
数量：1座
澄清池
设计流量：211m3/h
水力停留时间：1h
有效容积：36m3
数量：6座
3 工程应用
本工程为环巢湖地区生态保护四期工程-二十埠河小流域综合治理工程，主要是对合肥市瑶海区干流段进行清淤，清淤量为15.78万m3，施工工期为45d。工程范围为：①包公大道-郎溪路段，长约2km；②合店路-合马路段，长约8.486km。本工程主要采用环保绞吸式挖泥船和水力冲挖组合的清淤方式。清出的泥水混合物采用本施工工法进行高效脱水后外运，本次施工在瑶海区钟油坊社区拆迁区建立临时脱水固结场地，共设置10套带式脱水干化系统，场地面积约1万m2，泥水混合物经杂物分离，调理浓缩后进行脱水，泥饼含水率降至 42%，余水经处理SS为16mg/L，达到城镇污水处理厂一级B标准。本次工程在合肥市取得了良好的口碑，是城市河道底泥处理方面的标杆项目。
.png)
图2 高效带式脱水固结一体化技术各工艺淤泥含水率
参考文献：
[1] 陈永喜, 彭瑜, 陈健. 环保清淤及淤泥处理实用技术方案研究[J]. 水资源开发与管理, 2017, 000(004):P.23-26.
[2] 吕斌, 杨开, 杨小俊,等. 武汉某湖泊底泥的机械脱水性能研究[J]. 中国给水排水, 2008, 024(003):68-71.
[3] 戴鼎立, 何圣兵, 陈雪初,等. 湖库环保疏浚底泥的脱水干化技术研究进展[J]. 净水技术, 2012(01):85-90.
[4] 严莉莉. 疏浚淤泥固化特性的试验研究[D]. 浙江工业大学, 2013.
[5] 詹锐生, 高压压滤脱水固结一体化处理河道淤泥的技术应用研究[D]. 华南理工大学, 2019
[6] 林莉, 李青云, 吴敏. 河湖疏浚底泥无害化处理和资源化利用研究进展[J]. 长江科学院院报, 2014, 31(010):80-88.
[7] 朱寅. 污泥脱水机选型比较[J]. 机电信息, 2012, 000(024):P.45-46.
[8] 张浩, 周佳, 赵洋. 污泥脱水机性能分析[C]// 2010年全国给水排水技术信息网年会论文集. 2009.
[9] 宋闯, 李冰, 邱艳茹. 河道淤泥处理及资源化应用[J]. 中国水利, 2018, 000(023):35-37.
[10] 郑身周, 闫晓满. 两种淤泥处理技术处置城市河道淤泥对比分析研究[J]. 建筑工程技术与设计, 2015, 000(018):1171-1171.