摘要:河道是城市的重要组成部分,在整个城市生态系统中有着举足轻重的作用,城市河道的好坏直接影响着一个城市的发展。目前,城市河道淤泥的污染日益严重,而河道淤泥又存在“二高一低”(高含水率、高压缩性、低渗透性)的普遍性问题,给河道综合治理带来了极大的困难。河道淤泥含水率较高,一般维持在95%以上,所以河道淤泥治理关键性的一步就是如何脱去淤泥中高含量的水分。本课题以佛山北村水系雅瑶水道及龙沙涌河段淤泥为研究对象,针对导致该类淤泥脱水困难的原因,探讨聚丙烯酰胺对淤泥沉降效果,旨在为城市河道淤泥的治理提供有效的解决办法。 关键词:河道淤泥;絮凝脱水;聚丙烯酰胺
近年来,城市人口更趋密集,土地资源愈发稀有,随之带来的环境问题是越来越多的河流被人为侵占、填埋,城市河道数量急速下降。同时人口的增加也带动了城市工业的快速发展,造成越来越严重的环境污染问题。城市河道开始扮演天然垃圾场的角,曾经清澈的用水河道被迫转变成了城市的排水渠道,生活污水、工业废水甚至各种固态的垃圾都被偷排进河道。我国目前有90%左右的城市河道已经受到了严重的污染,许多城市也逐渐意识到这个问
题,开始着手城市河道的污染治理。由于在城市河湖治理的过程中底淤泥的污染最为严重,所以对于底泥的治理成为整个城市河道治理工作的重中之重。
河道淤泥的治理状况直接影响着整个河道的好坏。河道淤泥的高含水率成为制约其治理的关键问题。现阶段,河道淤泥最常见的处理方法为堆场自然干化,但是该方法干化时间较长,会长期占用场地,直接造成土地资源的浪费。本文将以雅瑶水道YY5+791-YY6+125段河床底泥为实验对象,采用化学絮凝的办法对淤泥进行脱水,结合无机、有机混凝剂共同作用,制备无机高分子多元脱水剂对淤泥进行脱水,不仅解决无机混凝剂用量大、效率低的问题,也提高了工业废弃物的资源利用,减少对环境造成的危害,而且还有望为淤泥的脱水提供一种新的方法、技术和工艺路线。
一、聚丙烯酰胺的适用性与优势
人工合成有机高分子絮凝剂在污泥调质中普遍使用,基本取代无机混凝剂、常用的有机高分子絮凝剂是聚丙烯酰胺(俗称聚丙烯酰胺),其聚合度n高达20000~90000,相应的分子量达到50万~800万,通常为非离子型高聚物,但通过水解产生阴离子型,通过引入基网制成阳离子型。采用聚丙烯酰胺进行调质,其肥效和热值都不降低,因此当污泥脱水后用
作农肥或焚烧时,最好采用该类药剂。另外,聚丙烯酰胺在调质过程中,能与一些溶解性折光物质生成沉淀,减少脱水滤液中的污染物,是目前调质效果最好的药剂,使用也越来越普遍,且本文主要采用双头带式压滤机脱水进行淤泥调质研究,对泥量要求很严格,宜采用高分子絮凝剂,如果采用无机药剂,增加泥量,会大大降低压滤机的脱水能力。
二、淤泥来源与实验检测方法
(一)淤泥来源
河道水中氨氮和总磷超标的防治是水污染治理中十分棘手的问题。目前,根据很多地区河道水流动性缓慢的特殊性,坚持外源污染治理与生态恢复相结合、内源治理和外源控制并重、工程措施和管理措施并举,是治理水体氨氮和总磷超标的首选防治措施。
钓鱼支架本文次试验泥样采自雅瑶水道河床底泥,为保证试验底泥一致性,集中一批采样,采取的底泥先用筛网将树枝、石头等杂质去除,再将其常温、密封保存在试验瓶中备用。
为了保证污泥资源化利用符合环保要求,按照《广州市河涌清淤及淤泥处理处置全流程工作指引》(试行)中Ш级余土指标作为淤泥接收标准,具体指标与限值详见下表:
表2.1 余土分类指标与限值
(二)淤泥基本性质
本实验所用淤泥由于长期处于水下,结构较为松散,空隙比大,干燥后经200目筛分,测其物化指标,结果如表2.2所示。
表2.2 实验所用淤泥的物化指标
指标名称 | pH | 含固率/% | 宽带接入服务器有机质含量/% | 全自动文具盒电位/mv | aoao3 粘度/Pa·s | CODcr/mg·L-1 |
数值 | 7-8 | 5-10 | 4-6 | -11.7 | 0.859 | 重油燃烧器63.5同轴电缆接头 |
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淤泥原样粒径分布采用激光粒度分析仪进行测定,该淤泥黏粒含量(<0.005mm)为18.47%,粉粒含量(0.005-0.074mm)为58.05%,砂粒颗粒的含量为(>0.074mm)23.48%。由粒度分布曲线可以得知,实验淤泥大部分颗粒集中在粒径0.005-0.074mm之间,这说明实验所用淤泥原样颗粒较细小,含水率高,其粒径分布更接近粉质粘土。