泥浆泵清淤施工方案
为了确保事情或工作有序有效开展,就不得不需要事先制定方案,方案是解决一个问题或者一项工程,一个课题的详细过程。那么制定方案需要注意哪些问题呢?以下是小编帮大家整理的泥浆泵清淤施工方案,仅供参考,欢迎大家阅读。
泥浆泵清淤施工方案1
一、河道概况
滏阳河被誉为邯郸市的“母亲河”,担负着市区雨水排泄和工农业供水的双重任务。滏阳河城区段河道全长16.8km。1999年开始以来,城区河道陆续得到治理,截止目前已治理河道13.4km,未治理3.4km。
滏阳河城区治理段河道两岸现状为硬质护坡或挡墙,形式多样;河道边坡及河底为土质软底,纵坡1/4000左右。现状河道平均淤积深度约2m左右,最大淤积深度3m,已治理段河口宽度30—50m。本次探讨已治理河段清淤长度7.45km,沿河涉及桥梁8座,大部分桥梁净空高度不足2m。
滏阳河城区段由于大部分治理段已运行多年,在自然和人为的因素下,河道变窄,水流流速缓,河床淤积,部分河段随意倾倒建筑和生活垃圾,加重了对河道排沥断面的影响,致使部分河段过水断面仅剩10m左右,达不到排沥的要求,汛期城区雨水受滏阳河城外洪水的顶托,造成城区雨水排除不畅,积水严重,给城区人民生活、交通及生产带来诸多不便和损失,并严重地威胁着人民的生命、财产安全。
二、河道清淤制约性因素分析
滏阳河贯穿邯郸市主城区中心地段,河道沿线多为居民区、商业及公共绿化等,沿河涉及跨河桥梁较多,河道承担着城市排沥和工业供水的双重任务,不仅施工机械作业面有限,而且施工与居民生活、淤泥运输与环境污染之间的矛盾十分突出。因此科学合理的选择施工方法与脱水工艺就显得尤为重要。
三、施工方案比选
(一)河道清淤方案
目前,国内较为常用的河道清淤方法主要分为三种:传统施工方法、水力冲挖施工方法和环保型绞吸式挖泥船施工方法。
(1)传统的施工方法也叫干式清淤法。主要适用于河水易排干。清淤时先对河道进行截流,同时进行排水,将清淤河道积水基本排干。然后采用长臂式挖掘机沿河道两岸进行清淤。该施工方法的优点是易于控制清淤深度,清淤彻底,施工效率高,同时易于观察清淤后的河底状况,利用河道两岸作为临时弃泥(土)场,避免远距离淤泥输送,工程成本相对较低,可以实现车水马龙的轰动场面。缺点是设备投入较多,相互之间干扰大;对两岸已建工程设施损坏严重;对周边环境有二次污染,沿河居民对施工的干扰也大。
(2)水力冲挖施工方法也叫半干式清淤法。施工时采用搅吸设备进行搅拌、抽排清淤,同时由工人使用高压水枪在搅吸设备旁边予以辅助。半干式清淤与干式清淤的不同之处在于前者并非将河道积水完全排干,而留有10—20cm深河水用于搅拌淤泥,清淤过程需要水源,淤泥输送方式采用管道输送,与湿式清淤相同。半干式清淤的优点在于操作简便,搅吸泥设备体积小,便于穿过桥梁进行施工,而且拆装、运输方便;管道输送避免了运输途中的二次污染问题,对周边环境和沿河居民生活基本没有影响。缺点是高压水枪、、加压泵耗电量大;人工费高,工作环境差;管道输泥距离越远,成本越高,效率越低,同时需要中断下游工业供水任务。
(3)环保型绞吸式挖泥船施工方法也叫湿式法。其工作原理是利用吸水管前端环保绞刀和密封罩装置,将河底泥沙进行切割和搅动,再经吸泥管将绞起的泥沙物料,借助强大的泵力,输送到储泥场,它的挖泥、运泥、卸泥可以一次连续完成。由于整个施工过程采用水下施工、密封管道运送,彻底避免了淤泥的'二次污染。该施工方法除具备水力冲挖施工的优点外,还具有无需导流、不影响工业正常供水、综合成本低等特点。缺点是:绞吸船对于河道水深有一定的要求,不同的船型要求河道水深也不同,一般至少需要1.2—1.5m预留深度;对跨桥作业的桥梁高度有要求,当无法通过的桥梁施工时,需要将船只进行拆卸、吊装;对距离储泥场超过2km的淤泥输送,需要泵送加压才能完成。
综合分析上述三种施工方法,由于清淤河段位于城区,为避免施工现场和淤泥运输对城市环境造成二次污染,确保居民生活和工业供水不受干扰,推荐使用环保型绞吸式挖泥船进行河道清淤疏浚施工。
(二)淤泥处理方案
由于水力冲挖施工方法和环保型绞吸式挖泥船施工方法输送到储泥场的淤泥浆主要成分是水,含水率80%,远远大于河底水下自然土方的天然含水率。如何减少淤泥运输污染和占地赔偿,已成为城市河道施工急需解决的问题。
目前,国内外淤泥处理的方法主要包括自然脱水干燥法、机械脱水法、搅拌固结法等。
(1)自然脱水干燥法就是通过自然暴晒、人工翻晒、底面脱水、堑壕挖掘等方法,待淤泥含水率降低后再运输。该方法工艺简单,直接成本最低,适合处理工程量小、含水率不高、透水、无污染的原状淤泥。缺点是脱水效率低,干燥周期长,受天气影响大,且占地多,人工费高,一般适用于市外工程。
(2)机械脱水是目前普遍采用的污泥脱水方法。脱水机械主要有板框压滤机、带式压滤机、真空过滤机和转筒离心机等。脱水效果差、能耗大、产量低,处理后的淤泥含水率仍在60%以上,形状成泥团状,在运输过程中,淤泥经过震动仍然会有稀泥流落到路面,形成二次污染。该脱水方法一般应用于污水处理厂的少量污泥处理。
(3)搅拌固结法是通过向泥浆中添加FSA泥沙聚沉剂、HEC高强高耐水土体固结剂,进行物理作用和化学反应,加快泥水分离和有害物质处理,最终经过机械挤压,形成泥饼(含水率40%),便于运输。污泥干化过程中产生的退水符合国家排放标准,对下游河道没有污染。
上述三种淤泥处理方法,经过分析,搅拌固结处理效果最好,成本略高于机械脱水工艺,如果考虑遗漏到城市道路上淤泥的人工清扫费和运输工效,搅拌固结与机械脱水工艺处理成本基本持平,所以拟推荐搅拌固结进行淤泥处理。
四、设计
针对邯郸市区段滏阳河特点,为了减少脱水固结设备搬运次数和施工对居民的噪音影响,城区间无合适施工场地,储泥场和脱水固结设备占地选在河道下游空阔地。河道淤泥浆通过管道输送至淤泥处理场地进行脱水固结处理,然后将固结后的泥饼外运至外环路之外。
1、清淤疏浚施工工序
2、淤泥处理工艺
泥浆输入沉淀池进行重力分选,将大颗粒沉淀,漂浮杂物及垃圾通过格栅机去除。利用沉淀池和调节池之间高程差,泥浆在重力作用下自流至调节池,通过泥浆泵将泥浆送入泥浆搅拌机,配料系统加入FSA、HEC等材料,使泥浆与材料充分混合反应。将添加材料后的泥浆泵送至均化池,完成调质调理后的泥浆通过泵送至固液压滤分离系统进行脱水固结,分离的尾水回注河道,经过固结脱水后含水率在40%以下的泥饼外运至弃土场。
五、结束语
滏阳河邯郸市城区段河道清淤和淤泥处理施工方案的探讨,确定了合理、经济、有效、可行的城市河道清淤和淤泥处理施工方案,工程完成后,将为城市水系建设、沿岸景观、亮化美化奠定了基础,同时,对于开展北方城市河道清淤工作,具有重要的借鉴和推广意义。
泥浆泵清淤施工方案2
前言
传统清淤不仅耗时、周期长,人力投入多,财力耗费巨大,同时会造成二次生态污染,破坏原有水生态环境,造成不可挽回的生态损失,而生态清淤作为近20年来发展起来的新兴技术,不仅能够降低底泥中的污染物浓度,为大型水生植物提供生存条件,增加湖泊水体自净能力,还可为水生态系统的恢复创造条件。
一、城市河湖底泥生态清淤简介
(一)技术概述。生态清淤对清淤工程有更高的要求,应尽量避免污染底泥的搅动和细分子颗粒物质的扩散。相对于一般清淤工程,生态清淤的特点主要有以下四点:
一是为了防止挖泥过程中污染底泥扩散,对传统挖泥船进行改造,开发新型环保型绞刀头和防污屏等环保设备;
二是在清淤船上配置全球定位仪、污染监视仪等仪器,以提高疏挖精度,避免漏挖与超挖;
三是为避免对环境产生二次污染,对输排系统进行改造,减少输泥过程中的泄漏;
四是在清淤基础上,采取多种措施兼顾修复水生生态系统的更高目标。
(二)清淤设备和淤泥处理
(1)生态清淤设备。城市河湖靠近居民区,对降低噪音要求较高,为了确保周围建筑物的安全,应尽量减小对水体的扰动,河道内存在大量建筑垃圾、生活垃圾等杂物。这些特殊性对生态清淤的设备提出了更高的要求。常见的生态清淤设备有以下几种:
旋挖式河道清淤船:生态环保绞吸船是整个生态环保清淤的关键技术,主要功能是通过搅动河底表层20cm~40cm的淤泥层,然后由污泥泵直接输送到污泥水池。其特点是体积小、功效高、性价比高,较适应城市中小河道的生态环保的清淤。
新型多功能挖泥船:该船为多功能挖泥船,通过更换不同施工设备(环保螺旋绞刀、吸泥头、铲斗、耙具)可以实现环保绞吸施工、吸泥、反铲挖泥及水下垃圾收集。不同施工设备更换简便,挖泥施工摆动区域较大,能满足多种清淤施工方式要求。此外,螺旋绞刀本身对淤泥扰动小,绞刀周围再加装防护罩,通过调整绞刀角度可进行河道边坡挖泥施工。
生态环保清淤船:一种多功能环保绞吸船以淤泥绞吸为主,集反铲清淤、抓斗清淤、耙子清理河道垃圾、打桩作业、清理水面油污等功能于一条船上,各功能在施工作业时可以相互转换,不同作业方式之间可以进行切换。其机动灵活和应用范围的广泛性,特别适用于城市内陆河湖水环境综合治理。
(2)生态疏浚后淤泥处理。吸除的底泥一般是带水的粒状或絮状物质,结构疏松,体积庞大,含水率较高。底泥处置以减量化、无害化和资源化为原则,目前底泥处置的方式主要有以下几种:综合利用(堆肥、焚烧利用、制造建筑材料等)、填埋等。国内淤泥脱水一般采用自然干化、机械脱水、污泥烘干及焚烧等方式处理,脱水所需设备有真空压滤机、板框压滤机、带式过滤机及离心脱水机等。国外发达国家比较重视城市环保清淤和淤泥的脱水处理,其脱水方式主要有中固化处理、分级压榨脱水、移动式连续脱水、高压脱水等。
二、生态清淤技术在某湖泊治理中的应用
(一)湖泊水质现状
某湖泊枯水期、和超标严重,水质污染也最为严重,丰水期水质相对较好。不同水期各断面水质类别统计分析结果表明,该湖水质TN为Ⅳ~V类;高锰酸盐指数达到Ⅲ~Ⅳ类;随不同水期变化较大,为Ⅱ~Ⅳ类;为Ⅳ~V类。综合以上各单项指标,总体上目前该湖水质为V类。
(二)湖泊底泥污染现状
底泥样品采用柱状采样器,根据底泥淤积的厚度情况,分别按0~5cm、6~10cm、16~20cm、20~25cm、26~30cm等深度进行分层,共采集样品数61个。通过采样分析,底泥营养物质含量为:表层沉积物中局部有机质含量相对较高,有机质含量大于10%;表层沉积物中局部总氮(TN)含量相对较高,总氮含量大于4000mg/kg;总磷(TP)含量相对较少,小于300mg/kg;重金属汞Hg含量0.05~0.08mg/kg,铬Cr含量70~80mg/kg,镍Ni含量35~45mg/kg,铜Cu含量30mg/kg,锌Zn含量80~110mg/kg,镉Cd含量0.2~0.5mg/kg,铅Pb含量30~40mg/kg,砷As含量10mg/kg,各种重金属在垂直向分布上减少趋势不明显。
(三)生态清淤技术方案
(1)清淤工艺流程
底泥清淤需要先将底泥从水底挖出,再将其输送到堆放区域妥善处置。采用机械挖除底泥时,底泥含水率较低,可用船舶运送到岸边,再通过管道或用车辆输送到堆放地。采用绞吸式挖泥船抽吸底泥时,底泥含水率较大,可采用管道输送到堆放地,经沉淀后排除表层尾水,若尾水较浑浊,还应进行适当处理后才能排放到自然水体。
(2)清淤机械选择
本工程是通过机械挖除方式将湖区淤泥清除,目的.是清除湖底表层含富营养物质的底泥以及底泥表面的悬浮物,浮泥及淤泥属疏浚岩土工程级别0~l级。根据现行的《疏浚工程技术规范》,抓斗式或铲斗式挖泥船不适合疏浚流态状淤泥,链斗式、耙吸式、绞吸式挖泥船较适合疏浚流态状淤泥。但机械疏挖会对底泥产生很大的扰动,使底泥中的污染物大量释放到水中对水体造成很大的污染,且该方法不能疏挖含水率很高的表层流泥,因此不适合疏浚饮用水源水体的底泥。绞吸式疏挖是用水下环保铰刀在封闭的外罩内将底泥绞碎,再用泥浆泵将封闭外罩内的泥浆抽出水面。绞吸式疏挖对水质影响小,便于控制疏挖厚度,绞碎的底泥便于采用管道输送。铰刀及泥浆泵均安装于船上,便于在水面移动,铰刀和泥浆泵可连续作业,工作效率高。本次疏浚即采用绞吸式挖泥船疏浚。
(3)疏浚土运输
考虑到疏浚土是岸上堆放,且堆放地离岸边有一定的距离,故采用管道将绞吸的底泥输送到陆上堆泥场。为配套环保绞吸疏浚船的工作效率,排泥管用Φ414管,排管时以沉管为主,以浮管为辅,并考虑到安全,每段浮管不超过300m长。由于输泥距离较长,管道运输中应加装接力泵船,接力泵船的间距根据接力泵船的功率由施工单位确定。考虑到接力泵船的补给及船身安全,排泥管可以沿湖岸铺设,让接力泵船锚地靠近湖岸,风浪小且补给也方便。
(4)堆泥场设计
本次工程其疏浚土方108万,根据《疏浚工程技术规范》中陆上处理疏浚土方案,需库容式中:
――疏浚土方;――松散系数,其中参考《疏浚工程技术规范》中流动状有机粉土的松散系数取1.05。
计算需堆泥场有效库容为108.15万。考虑到108万淤泥总量中包括淤泥层顶部的浮泥量以及为弥补因淤泥厚度低清淤效率下降造成的施工单位损失,且随堆混场余水流失了一定的淤泥量,实际堆放到堆泥场中的淤泥达不到108万。另外,疏浚土淤泥为流塑,松散系数达不到1.05,因此,需要堆泥场库容应比108万少。
(5)余水处理
疏竣的泥浆水含固率一般在10%~30%左右,经过一定时间的自然沉降后,大部分泥浆将沉淀,表层水则通过退水口排出。但排泥场排放的余水仍含有浓度较高的SS和其他污染物,进入受纳水体迁移扩散后,会对受纳水体的水质造成定的影响。本工程堆泥场的余水均排入该湖,为避免余水对该湖造成负面影响,必须对疏浚余水进行处理,使之达到受纳水体所需的排放标准后才能排放。
本次工程中,余水处理采用物理加化学处理法。在疏浚吹泥的初期和中期,堆泥场相当于一个大的沉淀池,只要泥浆水停留时间足够长,SS可通过物理沉淀去除,可达标排放。后期由于水深变浅,泥浆水停留时间缩短,且排泥场过水断面变小,容易造成沉底颗粒再悬浮,处理效果降低。为避免沉淀底部的污泥再悬浮,可适当减小后期吹泥流量,井在出水口处设置实时监测点监测SS浓度变化,若SS超出150mg/L的控制标准,应加入絮凝剂去除悬浮物,避免发生余水污染事件。
三、结语
长期以来,人们治理湖泊水体污染主要集中于对工业点源农业面源的治理上,突出控制污染源和减排,突出环境基础设施建设等削减外源污染,而对底泥污染释放的认识不足、关注不够。由干湖底沉淀的底混发生强烈的污染物释放,污染物重新进入水体,将导致水质直接受到污染,水体感官指标也会迅速下降。如果不重视底泥内源污染的治理,即使截断了外源污染,湖泊水质也不会有大幅度改善。因此,底泥疏浚仍然是目前控制底泥污染、改善水体水质的最有效手段。
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