本發明涉及處理海洋、江河、水道中底泥的處理，具體涉及高有機質底泥的處理方法及其處理中脫水減容得到的水溶液的應用。

技術背景

當今疏浚底泥的處理是個世界性的難題。海洋、湖泊、河道的疏浚底泥中都存在一定的有機質，據統計(文章編號1000-7598-(2008)01-0033-04)，太湖中不同區域、不同年份底泥有機質含量均值變化范圍為0.68％～1.9％，最高值能達到10％以上，杭州西湖底泥中有機質含量異常高，不同區域的平均含量達到20％，北京昆明湖和云南滇池底泥中有機質含量范圍分別為0.3％～6％和2％～9％等等。利用固化方法處理疏浚底泥是一種有效的資源化再生利用方法。現有技術對固化處理技術的研究中發現，有機質的存在會大大地降低底泥的固化處理的效果。對高有機質底泥的處理成為當今工程建設中不可避免的問題。與此同時，腐植酸是疏浚泥顆粒結構的重要組成部分。腐植酸目前主要從泥炭、褐煤、風化煤等中提取。相對于商品腐植酸，疏浚泥腐植酸含有的有機物種類更多，脂肪類物質和氮化合物含量更高，氧化度更低，但兩者對植物的生長促進作用沒有明顯差異。從疏浚泥中提取腐植酸,用于生產復合化肥,不僅可以節約煤炭等不可再生資源，而且可以提高污泥肥料品質,擴大疏浚泥資源化產品市場。本方法在使用土工袋脫水減容的同時，采用堿處解方法溶出疏浚泥中的腐植酸，對脫出的水溶液提取和濃縮，為疏浚泥制肥實現資源化利用提供新途徑。

目前世界上已經有許多專利技術可以用來處理海洋、江河、水道中的高有機質泥，國內目前主要采用的方法有化學洗淋、高溫熱脫附等方法，但大都運行成本高昂，且未能對疏浚底泥進行進一步加工處理。前人已經提出了一些新的處理方法，如專利公開號CN102583950A提出的一種移動式污染底泥管帶脫水減容治理方法，該方法雖然對疏浚泥處理量大，占用場地面積小，工藝簡單，經濟效益良好。但是未考慮到有機質對脫水固化所產生的抑制作用，且沒有能夠對疏浚泥中的有用物質腐植酸起到二次利用，難以達到更高的經濟效益。專利公開號CN101693590B提出一重金屬底泥處理的方法，通過重金屬螯合劑和絮凝劑土工袋技術相結合都疏浚底泥進行處理，在脫水減容的同時解決了重金屬二次污染的問題，但是該方法需要大量的場地并且適用該方法的情形較為特殊，適用性不大。再如實用新型專利200520044977.X公開了一種減少泥沙擴散的疏浚絞刀頭裝置，通過密封管道輸送疏浚泥解決了二次污染的問題，但未對疏浚泥中高含量有機質進行進一步處理。

同時現有技術中一般在采用真空預壓技術對疏浚底泥脫水減容時，由于疏浚底泥的顆粒直徑較細，往往會發生排水板淤堵現象，導致排水效率下降；并且在混合強堿溶液或絮凝劑時所使用的機械設備資金投入大，運營成本較高。在處理高有機質底泥方面技術仍有相當的空白，有機質對底泥固結的抑制作用沒有得到妥善的解決，對有機質的主要成分腐植酸的回收再利用效率低下，沒有能夠將經濟效益最大化。

綜上所述，現有技術仍然存在不足之處，在對高有機質底泥的處理上有較大的技術真空。當下急需一種高有機質底泥的處理方法，不但能保證底泥疏浚和脫水減容的高效率進行，降低有機質的抑制作用，還能夠對腐植酸進行經濟利用，滿足疏浚泥處理副產品的市場需求。。

技術實現要素：
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發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種高有機質底泥的處理方法，該方法將底泥疏浚、堿處理、絮凝劑和真空預壓技術相互結合在一起，在真空預壓技術基礎上處理高有機質底泥對疏浚底泥的處理量大，場地占用面積小，工藝簡單既保證底泥疏浚和脫水減容的高效率進行，又有效抑制了有機質對疏浚泥固結的抑制作用，處理后的疏浚底泥含水率明顯降低。本發明還提供了高有機質底泥的處理中脫水減容得到的水溶液的應用。

技術方案：為了實現上述目的，如本發明所述的一種高有機質底泥的處理方法，包括如下步驟：一種高有機質底泥的處理方法，包括如下步驟：

(1)將海洋、江河、水道中高有機質底泥，經過疏浚后輸送到均含有靜態混合器的第一管道和第二管道中，第一管道和第二管道相互連接；

(2)當疏浚底泥輸送到第一管道，向第一管道中投放強堿性溶液，通過靜態混合器使之與疏浚底泥充分接觸反應；

(3)繼續將疏浚底泥輸送到第二管道，向第二管道中投放絮凝劑溶液，通過靜態混合器使絮凝劑溶液與疏浚底泥在管道中充分反應；

(4)將步驟(3)中反應后的疏浚底泥輸送到預先設定真空壓的真空預壓減水池；

(5)將豎向排水板插入充滿疏浚底泥的減水池，在排水板上端連接排水管道，排水管道連接水溶液回收池，減水池的疏浚底泥頂部和排水管道上方密封，通過真空泵連接排水管道并抽取疏浚底泥中的水到水溶液回收池進行脫水減容；使得疏浚底泥的含水率低于60％。

(6)脫水減容結束預壓后，拆除裝置，將脫水減容后的疏浚底泥進行資源化利用，作為圍海造陸、改良農田或園林土壤之用。

所述步驟(1)中的第一管道和第二管道為密封管道，并密封連接。

所述的有機質的主要成分為腐植酸。

所述疏浚后的底泥含水率為100％±5％。

所述疏浚方式為通過環保疏浚船進行，環保疏浚船的方式有絞吸式、耙吸式等方法，優選方式為絞吸式環保疏浚。

其中，步驟(2)所述強堿性溶液為NaOH溶液或者KOH溶液，濃度為0.15mol/L～0.2mol/L，按每立方米疏浚底泥加入0.065mol-0.08molNaOH或者KOH計算；并且通過靜態混合器使得強堿性溶液溶液與疏浚底泥充分接觸5min以上，強堿具有破解底泥的效果，經堿處理的疏浚泥，有機質含量下降，對脫水固結的抑制作用明顯減弱。

其中，步驟(3)所述絮凝劑選自陽離子聚丙烯酰胺、陰離子聚丙烯酰胺、非離子聚丙烯酰胺和聚合鋁中的一種或幾種；絮凝劑具有加速沉降的效果優，選為非離子聚丙烯酰胺，效果好，價格低廉且無毒，其投放比例為以疏浚底泥的干質量的5‰～3‰。

其中，步驟(4)所述真空預壓減水池預先設定的真空壓為85kpa-90kpa。

所述真空預壓減水池容積為15000-25000L。

進一步地，步驟(5)所述密封方法為減水池的疏浚底泥頂部和排水管道上方覆蓋有密封油布，密封油布周圍采用包裹密封膜和泥土密封。

通過環保疏浚船或泥漿泵在密封管道的輸送下保證疏浚底泥在泵送過程中不會對外界造成二次污染；通過在第一管道中加入一定比例的強堿性溶液使得底泥中的有機質溶出，減少有機質對底泥固結的抑制作用；通過真空預壓技術和絮凝劑相結合明顯加強了脫水減容的效果，且在此過程中節省了以往脫水兼容時所產生機械投入和運營成本。

本發明所述的高有機質底泥的處理方法中脫水減容得到的水溶液在加工生產復合化肥中的應用。

所述脫水減容時對真空預壓減水池中抽出的水溶液進行回收，得到的水溶液加工濃縮成腐植酸濃縮液，再加工生產復合化肥。通過回收含有有機質酸的水溶液加工復合化肥提高了資源利用率，擴大經濟效益，降低運營成本，滿足疏浚泥處理副產品的市場需求。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1、本發明的處理方法適用于處理海洋、湖泊、河道中的有機質底泥，通過環保疏浚和裝有靜態混合器密封管道輸送的基礎上采用化學藥劑對疏浚底泥進一步處，將堿處理和絮凝劑、真空預壓技術相互結合在一起，在輸送過程中減少對環境的二次污染，并且處理量大，場地占用面積小，投入和運營成本低，工藝簡單既保證底泥疏浚和脫水減容的高效率進行，又有效抑制了有機質對疏浚泥固結的抑制作用，處理后的疏浚底泥含水率明顯降低，可繼續資源化利用于地基吹填、圍海造陸等多種情況，資源利用率高經濟效益高。

2、在處理過程中使用靜態混合器代替一般的混合機械，在達到較好混合效果的同時，減少了機械設備的投入，降低了運營成本。

3、絮凝劑在排水過程中形成大分子的絮團可以防止排水板淤堵，極大的提高了排水效率，且在強堿溶液的堿處理之后，有效抑制了有機質對疏浚泥固結的抑制作用。

4、通過回收含有腐植酸的水溶液加工復合化肥提高了資源利用率，擴大經濟效益，降低運營成本，滿足疏浚泥處理副產品的市場需求，達到了一舉兩得的效果。

附圖說明

圖1為本發明高有機質底泥的處理方法的流程示意圖；

圖2為本發明高有機質底泥脫水減容后回收水溶液的應用的流程示意圖。

具體實施方式

以下結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。

實施例1

高有機質底泥的處理方法：

(1)將鹽城周邊海域中高有機質底泥，通過絞吸式環保疏浚船疏浚后輸送到均含有靜態混合器的相互連接的密封第一管道和第二管道中，疏浚底泥的含水率為98％，疏浚流量為250m³/h；

(2)當疏浚底泥輸送到第一管道，向第一管道中投放0.15mol/LNaOH溶液，通過計量泵控制加入量，按每立方米疏浚底泥加入0.065molNaOH，通過靜態混合器使之與疏浚底泥充分接觸反應，反應時間15min，使之與疏浚底泥充分接觸反應；

(3)繼續將疏浚底泥輸送到第二管道，向第二管道中投放絮凝劑溶液陽離子聚丙烯酰胺溶液，通過計量泵控制絮凝劑投放比例為疏浚底泥的干質量比的0.5‰，通過靜態混合器使絮凝劑溶液與疏浚底泥在管道中充分反應，反應時間在20min，形成大的絮團，加速沉降；

(4)將步驟(3)中反應后的疏浚底泥輸送到預先設定真空壓為85Kpa的15000L真空預壓減水池；

(5)將豎向排水板插入充滿疏浚底泥的減水池，在排水管上端連接排水管道，排水管道連接水溶液回收池，減水池的疏浚底泥頂部和排水管道上方覆蓋有密封油布，密封油布周圍采用包裹密封膜和泥土密封，真空泵連接排水管道并抽取疏浚底泥中的水進行脫水減容；連續抽取35天，使得底泥的含水率為56％；

(6)脫水減容結束預壓后，拆除裝置，將脫水減容后的疏浚底泥進行資源化利用，作農田土壤改良之用；總的流程如圖1所示。

實施例2

高有機質底泥的處理方法：

(1)將白馬湖中高有機質底泥，通過絞吸式環保疏浚船疏浚后輸送到均含有靜態混合器的相互連接的密封第一管道和第二管道中，疏浚底泥的含水率為105％，疏浚流量為250m³/h；

(2)當疏浚底泥輸送到第一管道，向第一管道中投放0.2mol/L KOH溶液，通過計量泵控制加入量,按每立方米疏浚底泥加入0.075molKOH，通過靜態混合器使之與疏浚底泥充分接觸反應，反應時間10min，使之與疏浚底泥充分接觸反應；

(3)繼續將疏浚底泥輸送到第二管道，向第二管道中投放絮凝劑溶液陰離子聚丙烯酰胺溶液，通過計量泵控制絮凝劑投放比例為疏浚底泥的干質量比的5‰，通過靜態混合器使絮凝劑溶液與疏浚底泥在管道中充分反應，反應時間在15min，形成大的絮團，加速沉降；

(4)將步驟(3)中反應后的疏浚底泥輸送到預先設定真空壓為88Kpa的15000L真空預壓減水池；

(5)將豎向排水板插入充滿疏浚底泥的減水池，在排水管上端連接排水管道，排水管道連接水溶液回收池，減水池的疏浚底泥頂部和排水管道上方覆蓋有密封油布，密封油布周圍采用包裹密封膜和泥土密封，真空泵連接排水管道并抽取疏浚底泥中的水進行脫水減容；連續抽取50天，使得底泥的含水率為40％；

(6)脫水減容結束預壓后，拆除裝置，將脫水減容后的疏浚底泥進行資源化利用，應用于圍海造陸工程中。

實施例3

高有機質底泥的處理方法：

(1)將太湖支流水道中高有機質底泥，通過耙吸式環保疏浚船疏浚后輸送到均含有靜態混合器的相互連接的密封第一管道和第二管道中，疏浚底泥的含水率為95％，疏浚流量為250m³/h；

(2)當疏浚底泥輸送到第一管道，向第一管道中投放0.18mol/L NaOH溶液，通過計量泵控制加入量，按每立方米疏浚底泥加入0.08molNaOH，通過靜態混合器使之與疏浚底泥充分接觸反應，反應時間20min，使之與疏浚底泥充分接觸反應；

(3)繼續將疏浚底泥輸送到第二管道，向第二管道中投放絮凝劑溶液非離子聚丙烯酰胺溶液，通過計量泵控制絮凝劑投放比例為疏浚底泥的干質量比的5‰，通過靜態混合器使絮凝劑溶液與疏浚底泥在管道中充分反應，反應時間在25min，形成大的絮團，加速沉降；

(4)將步驟(3)中反應后的疏浚底泥輸送到預先設定真空壓為90Kpa的20000L真空預壓減水池；

(5)將豎向排水板插入充滿疏浚底泥的減水池，在排水管上端連接排水管道，排水管道連接水溶液回收池，減水池的疏浚底泥頂部和排水管道上方覆蓋有密封油布，密封油布周圍采用包裹密封膜和泥土密封，真空泵連接排水管道并抽取疏浚底泥中的水進行脫水減容；連續抽取45天，使得底泥的含水率為45％；

(6)脫水減容結束預壓后，拆除裝置，將脫水減容后的疏浚底泥進行資源化利用，應用于做園林綠化土壤改良之用。

實施例4

將實施例1至3中任意一個步驟(5)真空泵連接排水管道并抽取真空預壓減水池疏浚底泥中的水溶液進行回收，加入0.2mol/L的NaOH溶液，緩慢混合24小時后離心分離，去上層清液作為腐植酸溶出液樣品，將出液濃縮20倍后進一步加工處理，腐植酸作為一種大分子有機質，其濃縮液可作為多種復合肥料的生產原料，不僅可以節約煤炭等不可再生資源,而且可以提高底泥肥料品質,擴大底泥資源化產品市場。通過回收含有有機質酸的水溶液加工復合化肥提高了資源利用率，降低運營成本；其流程如圖2所示。