一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺.pdf

1、10申请公布号CN103321206A43申请公布日20130925CN103321206ACN103321206A21申请号201310276922022申请日20130703E02D3/1020060171申请人中交天津港航勘察设计研究院有限公司地址300461天津市滨海新区天津港保税区跃进路航运服务中心9号楼72发明人胡保安黄佳音程瑾范文雪张更生王苗苗74专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101代理人崔继民54发明名称一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺57摘要本发明涉及一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺。本发明属于疏浚技术领域。高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排

2、水工艺1）铺设排水机构在堆场内铺设排水机构，排水机构包括排水管道、排水板和真空射流机构，堆场铺设排水管道，排水管道与排水板相连，排水管道出口端与真空射流泵相接；排水管道上部铺设有砂垫层和土工布；2）吹填土加药吹填土输送管道连装有加药装置疏浚吹填土经输送管道输送，加药机构将药剂加入到输送管道；3）管道混合药剂与疏浚吹填土在管道内进行混合；4）堆场排水加药疏浚吹填土送入堆场排水机构，由真空射流机构抽真空进行排水。本发明具有脱水时间短，脱水效率高，堆场体积小，土地利用率高等优点。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图

3、3页10申请公布号CN103321206ACN103321206A1/1页21一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是堆场排水工艺包括堆场内铺设排水机构、吹填土加药、管道混合和堆场排水过程（1）在堆场内铺设排水机构，排水机构包括排水管道、排水板和真空射流机构，堆场铺设排水管道，排水管道与排水板相连，排水管道出口端与真空射流泵相接；排水管道上部铺设有砂垫层和土工布；（2）吹填土输送管道连装有加药装置，疏浚吹填土经输送管道输送，加药机构将药剂加入到输送管道；（3）药剂与疏浚吹填土在管道内进行混合；（4）加药疏浚吹填土送入堆场排水机构，由真空射流机构抽真空进行排水；疏浚吹填完成后，将排水

4、板的顶部插入泥浆中，从而使排水系统构成闭合回路；在上部铺盖两到三层土工布，作为排水系统与泥浆的分隔；然后，由真空射流机构抽真空，进行高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水。2根据权利要求1所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是堆场底部铺设有1050CM厚度的中粗砂层，排水管道埋设在中粗砂层中，排水管道直径为3050MM，排水管道按U字型摆放成排水管网。3根据权利要求1所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是排水管道有横纵排水支管，间距6M7M，由三通或四通将横纵排水支管形成排水管网，每间隔35个排水支管设置排水干管。4根据权利要求1所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场

5、排水工艺，其特征是排水板为塑料排水板，塑料排水板垂直绑扎在排水管道上。5根据权利要求1所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是真空射流机构连装有排水箱，排水箱上装有泵、喷射机构，泵出口连接喷射机构。6根据权利要求5所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是喷射机构装有真空表，泵出口管路装有压力表。7根据权利要求1所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是加药机构分为絮凝剂加药机构和脱水剂加药机构，絮凝剂加药机构先将絮凝剂加入到输送管道，经管道混合后，再由脱水剂加药机构将脱水剂加入到输送管道。8根据权利要求7所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特

6、征是絮凝剂为聚丙烯酰胺，脱水剂为硅氧化合物和烯丙醇，絮凝剂的特点是加快疏浚泥浆沉淀，脱水剂的特点是可作为骨架保持淤泥颗粒之间的输水通道。9根据权利要求8所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是硅氧化合物为核心骨架，起支撑作用，其物理结构为多孔轻质超微细粉体，具有较大的比表面积，具有很强的吸附性能，在水中具有很好的分散悬浮性能，不聚集不沉积；烯丙醇可有效改善硅氧化合物的分散性能，防聚集防沉降，保持滤水通道，防止淤泥颗粒压缩。10根据权利要求1所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特征是药剂与疏浚吹填土在管道内进行混合时，输送管道中配备有静态混合器，药剂与疏浚吹填土由静态混

7、合器进行混合。权利要求书CN103321206A1/4页3一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺技术领域0001本发明属于疏浚技术领域，特别是涉及一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺。背景技术0002目前，几乎所有的城市水体环保疏浚项目都受到堆场问题的制约，如何摆脱传统疏浚堆场所带来的困境，如何通过技术创新来减少堆场占地，缩短干化时间，并通过底泥干化达到减量化的目的，已经成为水环境治理领域亟待解决的技术难题。巢湖、滇池、太湖等大型湖泊的疏浚，底泥大多采用堆场存放，自然干化的方法。具有高有机质含量特点的沉降性能差的底泥，存放一两年后，表面虽然干化，内部还呈水性胶状。而本发明就是针对以上

8、这种淤泥质的泥浆脱水，利用了物理和化学相结合的方法，来解决环保疏浚堆场快速排水，进一步解决缩短脱水的时间，提高脱水效率以及脱水后淤泥处理等技术问题。发明内容0003本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺。0004本发明采用了基于传统软基加固技术，把改进的底部排水工艺以及改进的絮凝脱水工艺引入到本发明。在本发明中，首先在疏浚泥浆中加入絮凝剂和脱水剂，使得泥浆与药剂在输送管道中充分混合然后进入堆场。而在堆场排水工艺的设计方面，则采用底部排水工艺。即首先在堆场地铺铺设排水管道，并将排水板与之相连，同时将排水管出口端与真空射流泵相接。再在排水管道上部依次铺

9、设砂垫层和土工布，之后将泥浆吹填入堆场。经过与絮凝剂和脱水剂混合的泥浆会具有良好的沉淀效果，泥浆中的淤泥沉淀到底部，上清液则被析出。开动真空射流泵进行抽吸，则可以使得上清液及淤泥中的水分通过排水板进入排水管中，进而通过排水通道排出堆场，从而加快了堆场的排水速度。0005本发明的目的是提供一种，施工方便，脱水时间短，脱水效率高，经济实用，利于脱水后淤泥后期利用，适用范围广等特点的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺。0006本发明高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺所采取的技术方案是0007一种高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是堆场排水工艺包括堆场内铺设排水机构、吹填土加药、管

10、道混合和堆场排水过程。0008（1）在堆场内铺设排水机构，排水机构包括排水管道、排水板和真空射流机构，堆场铺设排水管道，排水管道与排水板相连，排水管道出口端与真空射流泵相接；排水管道上部铺设有砂垫层和土工布；0009（2）吹填土输送管道连装有加药装置疏浚吹填土经输送管道输送，加药机构将药剂加入到输送管道；0010（3）药剂与疏浚吹填土在管道内进行混合；0011（4）加药疏浚吹填土送入堆场排水机构，由真空射流机构抽真空进行排水。疏浚吹说明书CN103321206A2/4页4填完成后，将排水板的顶部插入泥浆中，从而使排水系统构成闭合回路；在上部铺盖两到三层土工布，作为排水系统与泥浆的分隔；然后，由

11、真空射流机构抽真空，进行高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水。0012本发明高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺还可以采用如下技术方案0013所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是堆场底部铺设有1050CM厚度的中粗砂层，排水管道埋设在中粗砂层中，排水管道直径为3050MM，排水管道可按U字型摆放成排水管网。0014所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是排水管道有横纵排水支管，间距宜在6M7M，由三通或四通将横纵排水支管形成排水管网，每间隔35个排水支管设置排水干管。0015所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是排水板为塑料排水板，塑料排水板垂直

12、绑扎在排水管道上。0016所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是真空射流机构连装有排水箱，排水箱上装有泵、喷射机构，泵出口连接喷射机构。0017所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是喷射机构装有真空表，泵出口管路装有压力表。0018所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是吹填土输送管道连接加药装置，吹填土加药时，加药机构分为絮凝剂加药机构和脱水剂加药机构，絮凝剂加药机构先将絮凝剂加入到输送管道，经管道混合后，再由脱水剂加药机构将脱水剂加入到输送管道。0019所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是絮凝剂为聚丙烯酰胺，脱水剂为硅氧化合物

13、和烯丙醇，絮凝剂的特点是加快疏浚泥浆沉淀，脱水剂的特点是可作为骨架保持淤泥颗粒之间的输水通道。0020所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是硅氧化合物为核心骨架，起支撑作用，其物理结构为多孔轻质超微细粉体，具有较大的比表面积，具有很强的吸附性能，在水中具有很好的分散悬浮性能，不聚集不沉积；烯丙醇可有效改善硅氧化合物的分散性能，防聚集防沉降，保持滤水通道，防止淤泥颗粒压缩。0021所述的高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺，其特点是管道混合时，输送管道中配备有静态混合器，药剂与疏浚吹填土由静态混合器进行混合。0022本发明具有的优点和积极效果是0023高有机质含量河湖疏浚吹填土

14、堆场排水工艺由于采用了本发明全新的技术方案，与现有技术相比，本发明实现了堆场污染底泥的快速脱水固结，从而起到了土地资源短期内实现循环利用，提高了土地的利用率。底泥脱水干化可以使底泥的含水量迅速的降低，这一方面可以大大缩小堆场体积，另一方面选用了絮凝剂、添加剂、土工排水相结合的工艺，使得干化后底泥具有一定的通透性，为后期疏浚土的有益利用创造了条件。对于污染较严重的污染底泥，脱水后实现了减量化，这为后续的无害化处理与处置工作提供了便利。附图说明0024图1是高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水工艺流程示意图；说明书CN103321206A3/4页50025图2是高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水装置

15、立面结构示意图；0026图3是高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水装置的排水管网的铺设方式示意图；0027图4是高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水装置的排水箱结构示意图；0028图5是高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水装置的排水箱剖面结构示意图；0029图6是图5的俯视结构示意图。0030图中，1、围堰，2、排水板，3、接抽吸机构，4、土工布，5、砂垫层，6、排水管，7、泵，8、喷射机构，9、真空表，10、压力表。具体实施方式0031为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下0032参阅附图1至图6。0033实施例10034一种高有机质含量河湖疏浚吹填土

16、堆场排水工艺包括堆场内铺设排水机构、吹填土加药、管道混合和堆场排水过程。0035（1）在堆场内铺设排水机构，排水机构包括排水管道、排水板和真空射流机构；设置在围堰1内的堆场铺设排水管道，排水管道与排水板2相连，排水管道出口端与真空射流泵相接；排水管道上部铺设有砂垫层，砂垫层5上部铺设有土工布4。0036堆场底部铺设有40CM厚度的中粗砂层，排水管道埋设在中粗砂层中，排水管道直径为40MM，排水管道可按U字型摆放成排水管6网。排水管道有横纵排水支管，间距宜在6M7M，由三通或四通将横纵排水支管形成排水管网，每间隔4个排水支管设置排水干管。排水板为塑料排水板，塑料排水板垂直绑扎在排水管道上。003

17、7真空射流机构连装有排水箱，排水箱上装有泵7、喷射机构8，泵7出口连接喷射机构8。喷射机构8装有真空表9，泵7出口管路装有压力表10。0038（2）吹填土输送管道连装有加药装置疏浚吹填土经输送管道输送，加药机构将药剂加入到输送管道。加药机构分为絮凝剂加药机构和脱水剂加药机构，絮凝剂加药机构先将絮凝剂加入到输送管道，经管道混合后，再由脱水剂加药机构将脱水剂加入到输送管道；絮凝剂为聚丙烯酰胺，脱水剂为硅氧化合物和烯丙醇；0039（3）药剂与疏浚吹填土在管道内进行混合，管道混合时，输送管道中配备有静态混合器，药剂与疏浚吹填土由静态混合器进行混合。0040（4）加药疏浚吹填土送入堆场排水机构，由真空射

18、流机构抽真空进行排水。疏浚吹填完成后，将排水板的顶部插入泥浆中，从而使排水系统构成闭合回路；在上部铺盖两到三层土工布，作为排水系统与泥浆的分隔；然后，由真空射流机构抽真空，进行高有机质含量河湖疏浚吹填土堆场排水。0041实施例20042本实施例针对太湖某区域的疏浚淤泥的具体堆场排水过程0043针对实际工程量，首先确定絮凝剂及脱水剂的投加量，同时配备足够的药剂投加装置。说明书CN103321206A4/4页60044建立堆场排水系统。由水平排水系统和垂直排水系统构成。水平排水系统是由位于堆场底部砂垫层和底部排水管网构成，其中底部砂垫层为40CM的中粗砂，置于土工布之上，底部排水管放置于砂垫层中，

19、底部排水支管以横纵布置，间距宜在6M7M。底部排水管选用40滤管，利用三通或四通将横纵排水支管形成排水管网，并每间隔4个排水支管设置排水干管，排水干管通过土石围堰预留的排水通道，与围堰外的射流泵相连接。垂直排水系统由塑料排水板组成，塑料排水板起到土体中的竖向排水通道作用，塑料排水板以正方形布置，间距为10M，其底部绑扎到底部排水管上，其顶部架设于现场脚手架上，在疏浚底泥吹填之前，安装完毕；在疏浚底泥吹填完毕以后，将脚手架放入到疏浚底泥上层中，使排水系统形成闭合回路。0045抽吸排水装置的设置。根据工程实际情况，采用真空射流泵，其单机功率不低于75KW，在进气孔封闭状态下，其真空压力不小于96KPA，射流泵均匀布置在堆场四周。最后将射流泵的排水引入到预留的搜集沟中，进行检测后达标排放。0046工程实施以后，检测结果显示，堆场的泥浆含水率降低至42，十字板强度值都为2030KPA，锥尖阻力018022MPA，侧壁阻力1314MPA，承载力特征值为45KPA，水质各项指标均符合相关标准。说明书CN103321206A1/3页7图1图2说明书附图CN103321206A2/3页8图3图4图5说明书附图CN103321206A3/3页9图6说明书附图CN103321206A