底泥疏浚脱水干化方案

　　 1 疏浚工程方案
　　 1.1 工程规模
　　两段待处理水道分为1.3km和1.4km，河道可清除底泥量29万m3。
　　疏浚工程包括:河道底泥疏挖、输送、脱水、干化、运输和填埋。
　　 1.2 河道疏浚方案
　　河道中的淤泥由挖斗式挖泥船疏挖，挖斗挖除的底泥放入由挖泥船拖动的脱水船，脱水船中装置了污泥脱水设备、加药加氯设备、泥水处理设备及干污泥输送设备等。底泥在脱水船中首先被水稀释，稀释后的泥浆经隔栅将底泥中较大的固体物去处，过滤后的泥浆由泥浆泵提升进行沙水分离，不含沙的泥浆送至污泥脱水设备，经脱水后污泥和沙由皮带输送机输送至运泥船，由运泥船将脱水后干泥运往底泥干化站，将底泥进一步干化后运送至填埋场。污泥脱水过程中分离出来的水经处理达到排入河道水体标准后就地排放。
　注：点划线范围内的工序均在船上完成。
　　本报告将针对这两种可选方案中的底泥脱水和干化部分作详细的讨论。
　　 2 底泥脱水方案
　　 2.1 底泥脱水方案
　　2.1.1设计数据
　　(1). 挖泥船挖泥总量29万m3，挖掘出的含沙底泥含水率约55%，底泥干物质总量为13.05万吨，干物质泥砂比例约为3:2。
　　(2). 每天工作20小时，全部工程工作90天。
　　(3). 分离出砂含水率为25%，湿砂总量约为6.96万吨。
　　(4). 泥浆经脱水机脱水后污泥含水率为60%，脱水泥饼总量19.58万吨。
　　(5). 脱水后泥饼经污泥干化站干化后含水率40%，干化后干泥总量13.05万吨。
　　2.1.2 底泥脱水方案
　　挖掘底泥进入脱水船，用河水稀释至含水率约92.5%，经隔栅分离出大的石块、树枝、树叶等等大块物质后，由泥浆泵提升，此时吸入的泥浆中含有大量的砂。由于砂的含水率比较低，并且砂的含量高会对污泥脱水的滤带使用寿命造成不好的影响，所以首先通过旋流除砂器和无轴螺旋砂水分离器将粒径在60um以上的砂从底泥中分离。分离出的砂含水率小于30％，可就地填回河床或者运上岸作为建筑材料使用。不含砂的泥水进入絮凝槽，在絮凝槽中通过加入絮凝剂，使底泥有效地结成大的絮凝繁花，再流经拦污除渣机过滤。过滤后的清水经过集20um过滤和空气催化氧化一体化撞击流反应器可确保达到污水二级排放标准，加入二氧化氯后排放到水道。过滤后的污泥（含水率低于80％）经过污泥脱水机脱水，成为含水率低于60％的泥饼。以下分别对两种疏浚方案作进一步工艺设计。
　　根据佛山水道底泥处理经验，此种底泥絮凝难度大，采用特殊的阳离子聚丙烯酰胺才能达到较好的效果。由于泥量大，使用絮凝剂用量大。每吨绝干泥絮凝剂用量为1.65kg，总量为129.2吨。
　　2.1.4 底泥脱水船处理工艺设计
　　含水率92.5%的泥浆总量为104.4万m3，采用两条处理能力为300m3/h脱水船。运泥船分别采用4条200吨运泥作业间隔时间为3小时。
　　 脱水船设计
　　处理能力300m3/h脱水船的出泥量为56.25T/h（含水率为60％的泥饼），每条船采用主要设备如下：

序号	项目名称	规格型号	数量	备注
1	污泥脱水机	SOG-HD-2500	4	带宽2.5m
2	拦污除渣机	SOG-ST-15	4	带宽1.5m
3	絮凝槽	6.5m3	4
4	自动加药机	PP-5000	4
5	加药泵	5m3/h	4
6	撞击流反应器	SOG-STM-80	4
7	加氯设备	150m3/h	2
8	砂水旋流分离器	150m3/h	2
9	无轴螺旋砂水分离机	SF260	1
10	空压机	0.7m3	2
11	皮带输送机	10m	2
12	柴油发电机	50kw	1

　　设备占用面积240m2，占用船体长15m，宽16m，设备运行总重量80T，总功率44kw。船体布置示意图如下：
　　 3 底泥干化站设计
　　 3.1 底泥干化方案
　　3.1.1 设计数据
　　(1). 底泥干物质总量为13.05万吨。
　　(2). 待干化底泥含水率60％，干化后底泥含水率40％。
　　(3). 干化设备工作时间90天，每天工作24小时。
　　3.1.2 底泥干化方案
　　底泥干化有两种方法结合：一是自然干化，二是利用发电机组产生的余热强制干化。底泥干化站建设在佛山市光明发电厂厂区内，使用该厂内靠近码头的一块空地。经过底泥脱水船脱水后的泥饼（含水率60％）通过龙门吊进入干化车间。干化车间为双层结构。总干化面积7000m2。车间内每层用隔板分5层。车间内设5T电动葫芦单轨吊车4台，GXF-BNO11.11-B高效低噪风机四台，柜式空调机3台。
　　干化前底泥量为2175.6吨/天，干化后底泥量为1449.4吨/天，蒸发量为724.8m3/天。
　　 3.2 工艺设计
　　本方案干化站选择在佛山市光明发电厂厂区内，利用发电厂的闲置空地和发电机组产生的余热蒸汽。
　　3.2.1干化工艺选择
　　每天含水率60%的底泥2175.6吨，体积1529.5m3。干化后含水率40%底泥1449.4吨，体积905.6m3。底泥干化有二种方案。
　　⑴方案一：自然干化法
　　将经脱水机脱水后的底泥，放置于简易临时建筑内，并分层堆放一定厚度，在晴天利用自然通风使底泥干化，在雨天利用机械通风使底泥干化。自然干化法需建筑面积6930m2。
　　⑵方案二：余热强制干化法
　　采用蒸汽加热，通风机鼓风，使用160℃、0.7MPa蒸汽量60T/h，可蒸发量730T/天，满足干化需要。电厂可提供蒸汽量为90T/h。
　　由于佛山地区雨季时间较长，尤其是在2～3月份，空气潮湿，空气中相对湿度超过95％，在这段时间内不适于作自然干化，采用强制干化比较合理。考虑到河道底泥的特性，不较容易挥发水分，所以在无雨天气条件下，但用机械通风自然干化方法。从处理成本方面考虑，根据气候条件，采取自然干化和强制干化结合工艺较合理。
　　采用疏浚方案1，脱水站可建在干化车间旁，脱水后的底泥直接送往干化车间。采用疏浚方案2，脱水后的底泥从码头用皮带输送进入干化车间。干化车间底泥堆放采用皮带输送，机械堆放。
　　干化后的底泥通过皮带输送到“干化站可用地”装车。
　　 3.3 干化底泥运输方案
　　干化后底泥每天共1449.4吨，采用10吨运输车每天需要运输145次，即15～20分钟一次，运输量较大。
　　电厂内由大门进入主干道宽10m，厂区所有路面为水泥路面，可走载重40吨的车辆。