城市建設(shè)的快速發(fā)展,與工業(yè)化進(jìn)程的加快密不可分,伴隨產(chǎn)生的污水與污泥量也隨之日益增大。污泥做為污水的附屬產(chǎn)物,因此人們?cè)谔幚磉^(guò)程中往往“重水輕泥”,但是污泥含有大量的微生物和細(xì)菌,同時(shí)也含有重金屬、寄生蟲(chóng)和某些無(wú)機(jī)毒物,若得不到有效處理,將會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,且危害程度和污染持久性遠(yuǎn)大于污水。
通常,污泥處理應(yīng)遵循減量化和穩(wěn)定化的原則,污泥處理方式可分為四種,即污泥填埋、污泥土地利用、污泥焚燒和建材的利用。就中國(guó)目前的情況,污泥的衛(wèi)生以及重金屬指標(biāo)難以符合土地利用標(biāo)準(zhǔn),污泥焚燒和建材利用需要投入大量資金,因此中國(guó)絕大部分的市政污泥仍然采用填埋方式進(jìn)行處置,但是經(jīng)污水處理廠處理后排放的污泥仍然有80%的高含水率,必須對(duì)污泥進(jìn)行減量化處理。本文以上海某污泥暫存庫(kù)區(qū)為背景,探討真空預(yù)壓法在污泥庫(kù)治理中的控制要點(diǎn)。
1、工程概況
上海某污泥暫存庫(kù)區(qū)的修筑方法是在低洼地修建壩體,在壩體的底部和側(cè)面位置鋪設(shè)土工膜,隨后將 >
2、真空預(yù)壓法基本原理
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)軟土地基處理的主要方法有排水加固法、強(qiáng)夯擠密法、土工織物加固法、換填墊層法、置換法、及振動(dòng)水沖法等。其中排水加固法會(huì)使地基沉降在加載過(guò)程中就可以完成,在建筑物、構(gòu)筑物使用期間基本上不會(huì)產(chǎn)生較大的沉降,對(duì)處理各類淤泥和黏土有著較好的效果。真空預(yù)壓法是排水加固法中的一種,是指在軟土表面鋪設(shè)排水板和一定厚度的砂墊層,而后覆蓋一層不透氣的薄膜,形成封閉區(qū)域,利用抽真空系統(tǒng),使得封閉區(qū)域內(nèi)外存在壓力差,不斷排出水和空氣,使得含水率降低,軟土被固化。
真空預(yù)壓法有以下優(yōu)點(diǎn):真空預(yù)壓法在原位施工,不存在大面積開(kāi)挖現(xiàn)象,可以減少臭氣的產(chǎn)生,對(duì)環(huán)境影響較?。患庸趟俣瓤?、加固面積大、加固深度大;在加固過(guò)程中不產(chǎn)生剪切破壞。
真空預(yù)壓法被廣泛應(yīng)用于各類軟土地基,但市政污泥的性質(zhì)與軟土、淤泥存在一定的差異,本文通過(guò)減小排水板鋪設(shè)間距、設(shè)置增壓管、強(qiáng)化加藥攪拌方式等工藝措施對(duì)真空預(yù)壓法進(jìn)行優(yōu)化,使得真空預(yù)壓法能夠有效處理市政污泥。
3、真空預(yù)壓法施工流程
排出膜上積水→鋪設(shè)人工墊層→注入調(diào)理劑→鋪設(shè)編織布→施插排水板和增壓管→管網(wǎng)布設(shè)→安裝不倒翁集水井→鋪設(shè)土工布、無(wú)紡布、密封膜→設(shè)置沉降觀測(cè)尺和真空度測(cè)頭,組建抽真空系統(tǒng)→開(kāi)始抽真空
4、真空預(yù)壓法主要控制要點(diǎn)
(1)PE泡沫板應(yīng)套入編織袋,組成泡沫板組件,再將泡沫板組件按順序放在HDPE膜上,必須兩兩綁扎固定,形成穩(wěn)定整體,為注入調(diào)理劑、施插排水板和增壓管提供施工平臺(tái),同時(shí)保證施工人員的生命安全。
(2)在注入調(diào)理劑前先將注漿平臺(tái)搭設(shè)完成,要采用污泥專用注漿管,本工程調(diào)理劑的固體藥量為污泥質(zhì)量的1%,成分為三氯化鐵和檸檬酸,按照一定的配比經(jīng)水1:2稀釋后通過(guò)機(jī)械和人工加藥的方式注入污泥中,在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制配比,同時(shí)檢查三氯化鐵和檸檬酸的出廠合格證、試驗(yàn)報(bào)告,做好抽樣送檢工作。
機(jī)械加藥設(shè)備采用自主研發(fā)的加藥系統(tǒng),該系統(tǒng)由噴槍、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和藥劑輸送系統(tǒng)等組成,利用鉆機(jī)將藥劑注漿管和噴頭傳送至設(shè)計(jì)深度4.8m,使用高壓發(fā)生裝置,將配制好的藥劑通過(guò)噴頭噴射出去,形成集中能量的液流,在噴射過(guò)程中,鉆桿應(yīng)邊旋轉(zhuǎn)邊提升,通過(guò)液流和鉆桿漿葉對(duì)污泥進(jìn)行攪拌,使污泥和調(diào)理劑充分混合??刂沏@桿提升下降速度,防止底膜被破壞。機(jī)械加藥設(shè)備通過(guò)導(dǎo)軌定向移動(dòng),移至某處加藥時(shí),將該處泡沫板取出,并割除HDPE膜,待加藥完成后,放回泡沫板。在加藥過(guò)程中,抽風(fēng)設(shè)備與加藥設(shè)備同時(shí)移動(dòng),用于臭氣收集,檢查抽風(fēng)設(shè)備接口,同時(shí)檢查施工人員的安全防護(hù)措施是否到位。
因污泥庫(kù)區(qū)地勢(shì)為中間高兩邊低,機(jī)械加藥不適用庫(kù)區(qū)周邊,此時(shí)采用人工加藥,同樣采用高壓發(fā)生裝置將配制好的藥劑從噴頭噴射出去,形成能量相對(duì)集中的液流,保證污泥和調(diào)理劑充分混合。
(3)排水板及增壓管采用正方形布置,用人工方式進(jìn)行施插,塑料排水板按0.3m×0.3m進(jìn)行布置,增壓管按0.9m×0.9m布置。查看進(jìn)場(chǎng)的排水板和增壓管的出廠合格證和試驗(yàn)報(bào)告,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量尺寸。插入污泥的排水板應(yīng)盡量使用整板,且保證插入污泥深度約為4.8m,露出頂面不小于0.3m。插入污泥的增壓管應(yīng)保證插入污泥深度約為4.8m,露出頂面不小于0.1m。
施工時(shí)嚴(yán)格控制回帶長(zhǎng)度及回帶率,回帶率不大于5%。在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)抽查力度,盡可能減小回帶長(zhǎng)度?,F(xiàn)場(chǎng)的塑料排水板應(yīng)覆蓋或存在的倉(cāng)庫(kù)中,防止日曬雨淋后會(huì)導(dǎo)致材料老化。
(4)排水板施插完成后,用四通手型接頭將兩根排水板連接在一起,并打入鉚釘,防止排水板脫落,而后依次將所有排水板連接好,再用椎25mmPVC鋼絲軟管將四通手型接頭組合在一起做為真空支管,各真空支管匯集到真空主管(采用椎50mmPVC鋼絲軟管),再與增壓管連接在一起,組成抽真空管網(wǎng)。
(5)為了保證密封膜在抽真空期間不被損壞,在鋪設(shè)密封膜之前,先鋪設(shè)一層150g/m2編織土工布和一層200g/m2短絲針刺土工布保護(hù)密封膜,再鋪設(shè)兩層聚氯乙烯薄膜做為密封膜,在鋪設(shè)過(guò)程中應(yīng)用砂袋壓膜,鋪設(shè)完成后應(yīng)立即檢查膜是否完好,發(fā)現(xiàn)存在破裂處應(yīng)立即修補(bǔ),保證密封性完好。
(6)埋設(shè)沉降觀測(cè)尺和真空度測(cè)頭,通過(guò)真空度觀測(cè)可以了解真空度隨時(shí)間的變化情況,得出真空荷載隨時(shí)間的變化曲線,通過(guò)沉降觀測(cè)尺,可以計(jì)算地表沉降量和沉降速率。將真空管網(wǎng)、不倒翁集水井和抽真空機(jī)組進(jìn)行連接,組成真空預(yù)壓系統(tǒng)。
(7)抽真空開(kāi)始階段,務(wù)必嚴(yán)格控制抽真空速率,真空度應(yīng)緩慢增大,直到80kPa,防止因瞬時(shí)力對(duì)周?chē)馏w造成破壞。抽真空過(guò)程中,所有設(shè)備應(yīng)24小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行,并應(yīng)定期記錄真空度數(shù)值和沉降觀測(cè)值。
5、結(jié)語(yǔ)
本文采用減小排水板鋪設(shè)間距、設(shè)置增壓管、強(qiáng)化加藥攪拌方式等工藝措施對(duì)真空預(yù)壓法進(jìn)行優(yōu)化,保證了工程的順利進(jìn)展,但工程進(jìn)度需要的時(shí)間較長(zhǎng),本文未對(duì)真空度數(shù)值和沉降觀測(cè)值進(jìn)行分析,無(wú)法了解真空度和沉降速率變化規(guī)律,待后續(xù)試驗(yàn)結(jié)束,便可利用圖表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)解讀。( >
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