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1、河道环保绞吸式清淤的絮凝沉淀试验研究【摘要】城市河道采用环保绞吸式清淤工艺具有很多优点，但淤泥 需耍脱水沉淀示外运处理。本文选取余杭塘河作为环保清淤试点，开展絮 凝沉淀试验，通过在淤泥沉淀池中取样中加入不同的絮凝剂，得出淤泥絮 凝量与时间曲线，最终得出絮凝剂的最优配比、最优沉淀时间，从而结合 河道清淤工程提出相应的絮凝剂配比和沉淀时间方案。【关键词】城市河道;环保清淤;絮凝沉淀;试验1试验背景1.1环保清淤方式杭州市要求开展河道环保清淤试点，并选取余杭塘河采用绞吸式清 淤工艺。绞吸式清淤属于环保清淤，具有淤泥清除彻底、噪音小、二次污 染小、带水作业不封航不断流等优点。因余杭塘河位于城市中心区、
2、且水 体量大，采用挖掘式清淤、泥浆泵式冲淤等方式均受到制约，故采用绞吸 式清淤方式。12河道清淤概况余杭塘河河道疏浚范围为东至京杭运河东闸，西至省女子监狱西闸, 河道疏浚长度约为2004米，河道平均宽度约为19米，水深约2米，预计 清淤约2.2刀立方米，合同约定总施工工期为80天。同时，在河道西闸 外设置围堰一道，设立淤泥临时沉淀池，沉淀脱水后，运输到专门消纳场 地消纳处理。2试验目的（1）通过在污水样中加入不同的絮凝剂，得出淤泥絮凝量与时间曲 线，最终得出絮凝剂的最优配比、最优沉淀时间，从而结合河道清淤工程 提出相应的絮凝剂配比和沉淀时间方案。（2）通过对清淤前后的垂直取河底土样分析淤泥层厚
3、度及上清液水 样跟原有河道水质等对比试验，可得出清淤后对去除水下淤泥有机物和绞 吸清淤的效果。（3）通过各种分析数据结果，得出绞吸作业单方水下取土中原淤泥 含量的白分比。3试验内容试验内容主要分为：絮凝沉淀最优配比试验、最优沉淀时间、清淤 前后上清液水质分析试验、加絮凝剂前后上清液水质分析试验。3. 1絮凝沉淀最优配比试验将采集的泥水水样加絮凝剂进行试验，按不同絮凝剂和泥水配比， 得出淤泥絮凝量和时间的对比曲线，结合絮凝后上清液的透明度，选择最 优絮凝沉淀的配比。3.1.1絮凝剂的选择本次使用的絮凝剂为聚氯化铝（棕色液体），该絮凝剂由杭州净水剂 厂生产，其主要的化学成分由国家城市供水水质监测网
4、杭州监测站检测， 主要化学成分见表3-1。表3-1絮凝剂聚氯化铝主要化学成分单位：%序号主要成分含量1 氧化铝(Al203)10. 12盐基度58. 93 pH 值(10g/L 水溶液)4. 11*4 碑(As) &It;3X10-55 铅(Pb) 3.6X10-46 镉(Cd) 1X10-57 汞(Hg) <2X10-68 六价銘(Cr) <5X10-6*pH无量纲3. 1.2现场取样本次取样地点为余杭塘河省女子监狱处。现场使用1L量筒，取绞吸 船出口污水样进行试验分析，断面固含量为159%。3. 2河底土样及上清液水样试验分析3. 2. 1河底取样本次河底取样地点为余杭塘河省女
5、了监狱处。清淤前后对河底土样 进行垂直取样，取样采用特制的有机管取样器进行取样，对河两岸及河中 各取一组，前后共计6组样。3. 2. 2上清液水样检测项目清淤前后淤泥上表面清水和絮凝前后淤泥上表面清水进行检测，检 测项目为pH值、COD、NH3-N. TP等相关指标，与原河道水质进行对比分析。4试验结果与分析试验过程时在量筒和透明容器中同时进行平行试验，具二者试验结 果类似。为方便观察淤泥絮凝量和上清液透明度，因此采用1L量筒来进 行絮凝前后对比照。4.1絮凝剂配比试验从图4-1可以看出，加入不同配比的絮凝剂，絮凝剂含量及投加量 均不同。淤泥的絮凝量并不是随着时间的增长呈线性变化关系，而是接近
6、 于多元曲线关系。当加入不同比例的絮凝剂儿十秒后可明显观察出淤泥的 絮凝量，在加入絮凝剂6min后，其淤泥平均下沉量达30%;在加入絮凝剂 lOmin后，其淤泥平均下沉量达47%;在加入絮凝剂25min后，其淤泥平均 下沉量达71%。Z后其淤泥下沉速度明显减慢，逐渐趋于稳定。图4-1絮凝剂配比沉淀、时间曲线加入不同比例的絮凝剂后，淤泥的上清液的透明度不同。由图4-2 可看出，25inL4%、10mL5%、15mL5%、25mL5%这四个比例的上清液透明度最 高。图4-2加入不同絮凝剂对比（加絮凝剂的量分别为75mL3% 10mL4% 25mL4%、 50mL4%、 75mL4%、 10mL5%
7、、 15mL5% 25mL5%）根据试验，加入10mL5%的絮凝剂，其下降速度最快，且其最先达到 稳定状态。因此最优配比为10inL/L含量为5%的絮凝剂，最优絮凝时间为 20mino4. 2绞吸清淤效果由表4-1可看出，清淤前的淤泥深度较浅，而清淤后淤泥深度明显变深。通过对比清淤前后的垂直河底淤泥层的厚度，可得出绞吸清淤后淤泥的厚度明显减小，说明绞吸清淤后对减小淤泥厚度效果显著。表4-1清淤前后淤泥深度试验项目清淤前后左岸河中右岸距清淤前水面深度(m)清淤前1.90 2. 10 2.00清淤后 3. 28 3. 48 3. 505结论与建议(1) 环保绞吸式清淤在进行淤泥絮凝沉淀脱水时，最优
8、配比为加lOmL/L含量为5%的絮凝剂，絮凝最优时间为20min左右。(2) 环保绞吸式清淤效果明显，淤泥丿孚度减少。(3) 绞吸作业单方水下取土中原淤泥含量的百分比为1.59。(4) 建议在大范围的絮凝过程中，达到比较稳定的时间时即可停止工作。(5) 在清淤过程中，监测水体中氨氮、COD和总磷等指标变化，从而控制水体的富营养化。参考文献：1. 黎荣等.城市河道环保疏浚的试验研究J水利水电技术，2004. 52. 黄智文，李晶晶浅谈城市河道清淤施工技术J水利建设与管理，2013 (9)3. 武剑博等河湖生态修复与环保疏浚J首届河海沿岸生态保 护与环境治理、河道清淤工程技术交流研讨会4. 宋肖锋，刘健等杭州市城市河道环保清淤工程M.环境效益评价 研究总结报告，2011, 6
