淤泥固化技术的研究综述

淤泥固化技术
淤泥固化技术是指将淤泥中的水抽干，加入水泥、石灰等化学材料，使其固化后形成具有一定强度和稳定性的人工土工合成材料。

当淤泥中含有一定量的水时，淤泥固化技术可以解决工程建设中经常遇到的淤泥含水量高、易吸水等问题，因此广泛应用于围垦、清淤、防洪等工程。

使用淤泥固化技术，可以减少淤泥对环境的影响和危害。

因此，在工程中越来越受到重视。

目前，我国沿海地区的疏浚工程中淤泥处理方法有两种：一种是将淤泥在地面上晾晒或采用机械脱水；另一种是将淤泥运至陆地进行处理，但这两种方法都存在一些问题，如占地大、运输距离远、施工周期长等。

因此，如何找到一种经济、环保且施工速度快的方法来处理淤泥是工程建设中一个亟待解决的问题。

在上世纪90年代，人们逐渐开始将化学固化剂应用于建筑材料的制备和处理。

通过试验研究表明：固化剂和土壤、水混合后能够使淤泥中的水和土分离，并在其表面形成一层坚硬的、厚度均匀且具有一定强度的胶结层。

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淤泥固化技术研究及应用薛清城，陈海斌，张文文，李㊀坤摘㊀要：随着我国改革开放及社会经济快速发展，我国大中小河流㊁湖泊局部出现污染，淤泥固化处理技术作为水环境整治的关键技术之一，在河湖治理方面拥有广阔的应用前景，因此，积极研究效率较高㊁处理成本较低的淤泥固化处理技术，可以有效提高水环境治理能力及水平㊂关键词：污染淤泥；固化技术；环境治理一㊁淤泥固化施工背景及难点分析本研究基于茅洲河流域综合整治（东莞部分）二期项目２１条内河涌淤泥固化处理，固化处理淤泥总量约３３．８９万ｍ３㊂通过实践来获取淤泥固化处理的研究数据，为后续规模化生产提供技术支撑，利于控制成本㊂受污染河道疏浚底泥中含有大量的污染物，尤其是重金属㊁有机物等污染物的严重超标，淤泥与上覆水之间不停地进行着物质交换，溶解于水中的污染物浓度在很大程度上要受到淤泥的影响㊂随着污泥量的增长，污泥的处置变得日益重要，处置得不好就会对环境造成再一次污染㊂二㊁淤泥处置工艺设计及主要设备（一）淤泥处置工艺设计淤泥固化工艺主要包括淤泥的分离㊁沉淀㊁调理㊁脱水固结等一系列处理环节㊂最后通过调理池将调理后的泥浆泵入板框压滤机进行脱水固结，固结后产出 泥饼 ，满足相关设计及规范要求㊂其设计流程如图１㊂图１　淤泥固化设计流程（二）垃圾分选将泥浆通过封闭输送车运输至淤泥处理厂，先经振动筛除去垃圾和块状砖石，分选出河道淤泥中的垃圾及施工㊂（三）泥砂分离及余砂淋洗淤泥中垃圾经过分选后，泥浆经过自然沉淀，将０．１ｍｍ以上颗粒的砂沉淀下来，洗沙池中链斗式洗砂机将其挖除，并输送至斗轮式洗砂机进行清洗，通过水洗将附着物尽量洗掉以降低重金属的附着量，有效保证重金属含量不超标㊂（四）浓度调节除渣之后的淤泥进入泥浆池沉淀浓缩，泥浆中沉淀后上清液析出，经由水门引入余水处理池中，泥浆经过沉淀达到浓缩效果㊂（五）泥浆脱水泥浆通过添加药剂并搅拌后，将泥浆通过高压泵输入泥浆脱水设备进行机械脱水，最终形成合格的泥质固结物 泥饼 ㊂三㊁淤泥固化添加药剂的种类和投放量（一）本项目计划使用的材料种类及掺量１．絮凝剂本项目选用ＰＡＣ（聚合氯化铁）及ＰＡＭ作为絮凝剂㊂聚合氯化铁是一种高效的无机高分子混凝剂㊂特点：水解速度快，水合作用弱，形成的矾花密实，沉降速度快，受水温变化影响小，可以满足在流动过程中产生剪切力的要求㊂对水中各种有害元素都有较高的脱除率，ＣＯＤ除去率达６０％ ９５％㊂掺量：根据室内试验结果，试验项目计划ＰＡＣ掺量为所处理淤泥干物质量的０．２％ １％之间，根据污染物浓度等进行调节㊂ＰＡＭ是有机机高分子絮凝剂，试验项目计划掺量为所处理淤泥干物质量的０．２％之间，根据污染物浓度等进行调节㊂２．固化剂本项目选用３ ４种固化剂㊂能杀灭淤泥中的细菌，并能有效钝化疏浚泥浆中的重金属，使之形成矿物并稳定，不易溶出㊂掺量：根据室内试验结果，试验项目计划掺量为所处理淤泥干物质量的１０％ １６％之间，根据污染物浓度等进行调节㊂３．重金属捕捉剂与废水中的Ｃｕ２＋㊁Ｃｄ２＋㊁Ｈｇ２＋㊁Ｐｂ２＋等各种重金属离子进行反应，并在短时间内迅速生成不溶性㊁低含水量㊁容易过滤的絮状沉淀，从而从污水中去除重金属离子的目的㊂掺量：由于上述固化剂本身就泥浆中的重金属有钝化作用，故重金属捕捉剂可视情况添加，添加范围为：泥浆量的０．０１％ ０．１％㊂（二）均化反应泥浆搅进入调理池后，通过对调理池泥浆的搅拌，从而加速所添加材料中有效成分的释放，是药剂与泥浆的充分反应㊂实现对泥浆的调理调质及均化㊂四㊁提高淤泥固化处理产能的分析（一）机械脱水完成调质调理后的泥浆泵通过送至泥水分离系统进行脱水处理㊂脱水后产生泥饼含水率在４０％左右，可堆高㊁压０７１技术与检测Һ㊀实，同时分离的尾水到沉淀池回用，无二次污染，泥饼产出周期为７０ ９０分钟左右㊂（二）数据统计通过淤泥固化生产，对每个月剂使用量和产出合格泥饼量进行统计：月份ＰＡＣ使用量（ｔ）ＰＡＭ使用量（ｔ）固化剂使用量（ｔ）合格泥饼量（ｍ３）５月１１．７０．７５５８．３４８６０６月１７．２１．１１０６．５７１０４７月１１．６１．０９７．４６４９２８月１１．３１．０５６．６４７１６９月２６．５１．４１３２．５８８３２１０月３２．４２．０１９．４１０７７６㊀㊀备注：每月脱水设备工作时间相同㊂（三）分析及结论由上表可知，在相同的工作时间内，药剂投加量会影响脱水设备工作效率，从而影响泥饼的产量㊂将６月份同７月份对比，当ＰＡＭ和固化剂投量基本不变的情况下，减少ＰＡＣ的投量，合格泥饼产量将减少；将７月份同８月份对比，在ＰＡＭ和ＰＡＣ投量基本不变的情况下，减少固化剂的量，合格泥饼产量将减少；将５月份同８月份对比，在ＰＡＣ和固化剂投量基本不变的情况下，增加ＰＡＭ的量，合格泥饼产量将减少㊂经过长期生产实践，根据经验得出ＰＡＣ和ＰＡＭ浓度参考值为１％和０．１％且固化剂投量在１０ｋｇ／ｍ３时，泥浆调理及泥饼产能效果最佳㊂五㊁结束语通过工程实践，对淤泥固化技术进行研究及应用，有效提高了河湖水环境治理领域淤泥固化技术的能力和水平，为其他类似项目提供了可靠经验㊂参考文献：［１］李红霞．河道底泥中重金属和有机物的植物去除及资源化［Ｄ］．天津：天津大学，２００５．［２］牛红义，吴群河．污泥资源化处置技术研究进展［Ｊ］．资源开发与市场，２００４（６）．作者简介：薛清城，陈海斌，张文文，李坤，中国电建集团港航建设有限公司㊂（上接第１６９页）环境㊂（二）边坡的整治工作边坡的整治工作关键在于提高工程建设的安全性，减少安全问题的发生㊂虽然我国现在对边坡整治工作采用的技术更加先进和全面，但仍然需要对具体方面采取针对性措施㊂比如在建设范围相对比较小的区域，要提高建设设备的利用率和准确性，避免产生二次滑坡事故㊂对于土壤相对比较松散的建设区域更要认真整治，提高政整治建设的全面性，根据土壤结构，充分考虑边坡的承受力，合理分析修建边坡的安全系数㊂在建设过程中，要不断提高土质条件，避免出现滑坡等意外事故㊂虽然边坡的整治工作看起来比较多余和枯燥，但是这对于河道开挖建设意义十分重大㊂（三）边坡开挖注意事项在边坡开挖的整个施工过程中都会出现一些大大小小的问题，所以要及时对建设方案进行优化调整，首先预防性措施方案是十分必要的，根据设备的实际特点进行实际调整，有效提高施工方案的科学性，提高施工质量和效率㊂其次，施工实践必须按照设计方案以及具体步骤严格进行，严禁爆破性施工处理㊂要根据边坡开挖工作实际环境体征，采取合适的边坡爆破技术，在边坡开挖５ｍ内，尽可能不使用爆破药物，减少爆破对边坡完整性和牢固性的影响㊂同时，要采用科学合理的预防加固措施，有效保证边坡的牢固性和稳定性，由于边坡开挖项目涉及方面比较多，比较容易出现安全问题，需要相关部门和专业人眼高度重视，不断提高河道开挖工程的建设性㊂（四）做好测量和调整工作在边坡开挖项目施工过程中，必须要对项目工程质量进行有效衡量，定期对项目进行测量分析，能够及时发现安全隐患，不断完善施工方案㊂１．必须充分了解公施工队伍的专业技术水平和施工习惯，第一时间发现施工队伍存在的问题，例如一些施工班组可能存在着遗留导标或者挖除导标的习惯㊂而通过专业测量，将导标遗留下，可以有效保证施工项目的质量水平㊂所以，为了维持导标遗留下，要要求其他专业施工队伍也要保留导标遗留的习惯㊂２．当检测出新的问题时，一定要加以充分调查分析；并对施工项目方案进行适当修改和优化补充㊂比如对流砂泥土质进行施工时，要及时检测边坡整体状态，如果必要必须及时变更施工计划，防止出现超挖的现象，不利于项目安全性的提高㊂三㊁总结河道开挖以及边坡开挖都是工程量相对比较大的工程项目，涉及技术问题和安全问题等多方面重点㊂由于许多工作人员疏忽这些问题，产生了一系列问题，严重影响着人们的生命财产安全，基于此，必须严格重视河道开挖以及边坡开挖技术，不断提高相关施工技术，补充完善项目施工计划，有效避免安全隐患，提高河道开挖以及边坡开挖的质量和效率㊂参考文献：［１］刘小荣．导流洞工程河道护岸及路基加固施工技术［Ｊ］．技术与市场，２０１７，２４（１２）：１４８＋１５０．作者简介：沈星宇，昆山市水利建筑安装工程有限公司㊂１７１。

淤泥原位固化技术在淤泥软基处理中的研究与应用摘要：利用一些固化材料来刺激污泥的活性，提高淤泥的强度，通过螺旋式固化机来实现原位固化淤泥施工技术，即原地凝固处理技术的淤泥。

由于它的高强度和快速固化速度，解决了许多沿海高速公路工程中淤泥质软基处理的问题。

本文对淤泥-原位固化技术在淤泥软基处理中的应用进行了分析和探讨。

关键词：淤泥；原位固化；软基处理；螺旋式淤泥固化机1前言淤泥质软基处理的问题在滨海公路的建设中普遍存在。

由于软土地基的特性（低强度、高压缩性、大自然孔隙比、复杂矿物成分、高天然含水率、低渗透系数等）。

地基承载力低、沉降不均大、易引起公路塌陷、滑坡、倾斜等。

在国内外淤泥软基的处理方法也不同，主要包括化学加固法、复合地基法、开挖和置换法、排水固结法。

由于化学加固耐久性好，固结形状的控制，应用范围广，施工周期短，施工简单，得到了广泛的应用。

在此基础上，开发了一种原位凝固技术。

该技术实现了原位直接施工，大大减少了材料的使用。

2淤泥原位固化施工工艺2.1搅拌均匀度本文结合高压旋压技术和机械搅拌技术，结合压力旋流，对固化剂和泥浆进行了彻底、均匀的搅拌。

根据搅拌速度、提升速度、钻孔、设计和液压分流阀的混合速度，对施工机械液压马达的技术参数进行了测试。

根据实践经验表明，为了实现固化剂的均匀混合，粉砂潮坪必须达到24倍以上的搅拌时间，对于不同的淤泥，在施工前必须通过现场试验，确定最佳搅拌次数。

2.2掺合比控制研究泥浆泵的电机由变速器控制，实现对浆流的控制，浆料测量由浆液流量计监控。

根据输送机系统的使用泥浆泵电机、逆变器控制实现纸浆流混合杆升降速度、压力、水灰比、固化剂用量，设计浆流，根据公式确定泥浆流动的泥浆泵，泥浆泵和调试，为了设置相对应的泥浆流量泥浆泵电机功率。

2.3施工工艺流程在泥地原位固化技术在淤泥软基施工过程中，一般采用四拍两喷技术在施工中，四拍两喷有两种：（1）第一次钻入喷砂混合施工；第一次吊装时，喷雾混合施工；二次钻后，二次钻重复到一定深度的设计，不喷涂；第二次，搅拌到工作面，不要喷。