DB34T4650-2023疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术规程.docx
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1、ICS 13.030.9934CCS Z00/09安徽省地方标准DB34/T 46502023疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术规程Technical code of dredging slurry rapid separation by coagulation in dredging engineering2023 - 12 - 18 发布2024 - 01 - 18 实施安徽省市场监督管理局发 布DB34/T 46502023目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 基本要求2 原则2 实施步骤25 疏浚泥浆理化指标测定3 一般要求3 疏浚泥浆理化指标测定方法36 方案设计
2、3 一般要求3 混凝方案3 预氧化-混凝方案57 施工与运行管理6 一般要求6 主要工艺设备和设施6 药剂的调制7 运行管理78 检测与验收89 安全与环保8 安全8 环保8附录 A(资料性) 胞外聚合物(EPS)的测定10I前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由安徽建工交通航务集团有限公司提出。本文件由安徽省交通运输厅归口。本文件起草单位:安徽建工交通航务集团有限公司、安徽省交通勘察设计院有限公司、合肥工业大学、安徽建工路港建设集团有限公司、安徽省
3、中兴工程监理有限公司、安徽省中盛建设工程试验检测有限公司。本文件主要起草人:张琼、杜海峰、冯景伟、徐少华、汪海生、吴继成、邵佳、徐得潜、王静峰、韩久春、张玉明、丁伟、沈项斌、顾永根、洪丽、苏颖、詹炳根、张振华、史晓涛、周和友、黄国平、沈保根、董双武、刘军、李云龙、朱云珍、余梦、邱征、杜静、徐鑫、卫春安、李美剑。II疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术规程1 范围本文件规定了疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术的基本要求、疏浚泥浆理化指标测定、方案设计、施工与运行管理、检测与验收、安全与环保。本文件适用于河流、湖泊疏浚工程泥浆所采用絮凝法快速泥水分离的设计和施工,水库等清淤泥浆的絮凝法快速泥水分离的设计和施
4、工可参照执行。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 1616 工业过氧化氢GB/T 4482水处理剂 氯化铁GB 8978 污水综合排放标准GB/T10531水处理剂 硫酸亚铁GB/T14591水处理剂 聚合硫酸铁GB/T17514水处理剂 阴离子和非离子型聚丙烯酰胺GB/T22627水处理剂 聚氯化铝GB/T26519.1工业过硫酸盐 第1部分:工业过硫酸钠GB/T26519.2工业过硫酸盐 第2部分:工业过硫酸钾GB
5、/T26519.3工业过硫酸盐 第3部分:工业过硫酸铵GB/T 31060 水处理剂 硫酸铝GB/T 31246 水处理剂 阳离子型聚丙烯酰胺的技术条件和试验方法GB/T 32671.2胶体体系 zeta电位测量方法 第2部分:光学法GB/T 45001 职业健康安全管理体系 要求及使用指南GB 50141给水排水构筑物工程施工及验收规范GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50205钢结构工程施工质量验收标准CJ/T 221城市污水处理厂污泥检验方法HG/T 2838水处理剂 聚丙烯酸钠HG/T 3251 工业结晶氯化铝HG/T 4672水处理剂 聚氯化铁HG/T 4816水处
6、理剂 硫酸铁 HG/T 5359水处理剂 聚氯化铝铁HJ 2006 污水混凝与絮凝处理工程技术规范JTS 181-5 疏浚与吹填工程设计规范1理化指标的测定方案设计絮凝法快速分离施工检测与验收3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。疏浚泥浆 dredging slurry采用机械或水力等方法对河流、湖泊等进行疏浚作业而产生的微小颗粒泥土与水混合形成的泥水混合物。絮凝法快速分离 rapid separation by flocculation采用预氧化方法破解疏浚泥浆胞外聚合物(EPS),并投加单一混凝剂或者复配混凝剂,改善泥浆多组分体系泥水分离性能的工艺。预氧化 pre-oxidation向
7、疏浚泥浆中投加强氧化剂,改善泥浆的泥水分离性能。混 凝 coagulation向疏浚泥浆中投加混凝剂,改变疏浚泥浆颗粒的表面性质,使其脱稳和凝聚的过程。芬顿氧化 Fenton oxidation芬顿试剂在酸性条件下生成羟基自由基,破坏有机物结构、最终氧化分解有机物的过程。管式混合 tubular-mix将药剂直接投入水泵压水管中并利用固定在管内的混合单元改变流体的流动状态,使药剂与泥浆充分混合的过程。水泵混合 pump-mix药剂投加在水泵吸水管或吸水喇叭口处,利用水泵叶轮高速旋转实现药剂与泥浆快速混合的过程。4 基本要求原则4.1.1 疏浚泥浆絮凝法快速分离应以减量化、无害化、资源化为原则。
8、4.1.2 应根据疏浚工程相关疏浚设计成果确定疏浚泥浆絮凝法快速分离设施的布局和规模。4.1.3 疏浚泥浆处理应以经济、高效、安全为目标,科学选择处理技术路线和建设方案。实施步骤4.2.1 疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术实施步骤见图 1。图1 疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术实施步骤24.2.2 根据疏浚泥浆的理化指标和设计规模确定混凝方案和预氧化-混凝方案。5 疏浚泥浆理化指标测定 一般要求5.1.1 疏浚泥浆的采样数量应根据疏浚工程规模和疏浚路线确定,在水文条件突变处和疏浚深度突变处加密采样点。可根据采样分析结果对泥浆性质差异较大的区域加密采样。5.1.2 疏浚泥浆需要测定的理化指标一般包括
9、 EPS、zeta 电位、有机物含量、pH 值、含水率和含砂量。 疏浚泥浆理化指标测定方法5.2.1 EPS 主要包括蛋白质和多糖,宜分别采用附录 A 中的改良 Lowry 法和蒽酮法测定。5.2.2 zeta 电位宜采用光学法检测,测定方法应按照 GB/T 32671.2 的规定执行。5.2.3 有机物含量、pH 值、含水率宜分别采用重量法、电极法和重量法测定,检测方法应按照 CJ/T 221 的规定执行。5.2.4 疏浚泥浆含砂量宜采用泥浆含砂量计测定。6 方案设计 一般要求6.1.1 根据测定的疏浚泥浆上述理化指标,选择混凝方案或预氧化-混凝方案,包括下列内容:a) 混凝方案适用于处理
10、EPS 含量 5 mg/L、有机物含量 2的疏浚泥浆;b) 预氧化-混凝方案适用于处理 EPS 含量 5 mg/L、有机物含量 2、含砂量 2的疏浚泥浆。6.1.2 疏浚泥浆絮凝法快速泥水分离技术的选择应根据泥浆的性质特点和规模、处置途径和处置能力等情况,选用合理的絮凝法快速泥水分离方案。6.1.3 疏浚泥浆处理设施的规模应根据抛泥区容积、疏浚泥浆工程量确定。确定设备设施规模时,应综合考虑絮凝法快速泥水分离方案类型、疏浚泥浆处理量、理化性质及季节变化对产泥量的影响,设备设施能力应满足最不利条件下絮凝法快速泥水分离的需求。6.1.4 疏浚泥浆处理方案的选择应充分考虑疏浚泥浆性质波动等因素。6.1
11、.5 疏浚泥浆处理系统的设计应满足 JTS 181-5 的有关规定。6.1.6 疏浚泥浆输送宜采用管道、运泥船等方式。对于排距较远、障碍物较多的工程也可以采用联合施工方式进行泥浆输送,合理选用绞吸挖泥船、抓斗挖泥船、泥驳等设备配合作业。6.1.7 疏浚泥浆絮凝法快速分离技术方案应包括下列内容:a) 确定工程规模、抛泥区、处理要求和处置途径;b) 根据泥浆性质,优化预氧化、混凝工艺,确定泥浆处理系统工艺;c) 工程经济评价、生态环境与社会效益分析等。 混凝方案6.2.1 常用的混凝药剂类型包括无机低分子、无机高分子、合成有机高分子、天然有机高分子等。6.2.2 混凝药剂宜根据表 1 中所列药剂的
12、特点和适用条件选用,亦可采用表 1 中两种或两种以上混凝药剂进行复配。3表1 常用的混凝药剂及其特点和适用条件混凝药剂(含混凝剂、絮凝剂和助凝剂)特点及适用条件无机低分子铝盐硫酸铝 Al(SO4)318H2O硫酸铝含不溶杂质较多,药液配制难; 氯化铝易潮解,不易储存;适用于pH 值中性的疏浚泥浆;适用泥浆温度 2040明 矾 KAl(SO4)212H2O氯化铝 AlCl3铁盐氯化铁 FeCl36H2O对金属、混凝土、工程塑料均有腐蚀性; 氯化铁、硫酸铁易潮解,不易储存;使用硫酸亚铁时应将二价铁氧化为三价铁;pH 值的适用范围 7.08.5硫酸铁 Fe2(SO4)3硫酸亚铁 FeSO47H2O钙
13、类氧化钙 CaO可调节pH 值,来源广、价格低;适于作助凝剂使用氢氧化钙 Ca(OH)2无机高分子聚合盐类聚合氯化铝 Al2(OH)nCl6-nm,PAC受pH 值和温度影响较小,效果稳定; 耗药量少,劳动条件好;适用pH 范围 69聚合硫酸铁 Fe2(OH)n(SO4)6-nm,PFS聚氯化铝铁 Al2(OH)nCl6-nmFe2(OH)nCl6-nm,PAFC聚氯化铁 Fe2(OH)nCl6-nm,PFC合成有机高分子聚丙烯酰胺 CONH2CH2CHn,PAM分子量大,官能团多,絮凝性能受泥浆性质、pH 值和温度的影响较小;适于作絮凝剂或助凝剂使用聚氧化乙烯 H-(-OCH2CH2-)n-
14、OH,PEO聚丙烯酸钠 (C3H3NaO2)n,PAAS天然有 机 高分子淀粉衍生物类无毒、易降解,单独使用时效果不好且成本较高;适于作絮凝剂或助凝剂使用甲壳素衍生物类纤维素衍生物类植物胶衍生物类骨胶壳聚糖 (C6H11NO4)n海藻酸钠 (C6H7NaO6)n其他硅藻土硅藻土价格低、絮凝效果好; 粉煤灰助凝效果好;适于作絮凝剂或助凝剂使用粉煤灰6.2.3 混凝药剂宜根据相似泥质条件下的工程运行经验或混凝实验,筛选泥浆泥水分离效果好、投药量小、价格低、腐蚀性小的混凝药剂或复配混凝药剂。6.2.4 复配混凝药剂宜采用无机低分子混凝药剂与高分子混凝药剂配制。6.2.5 使用无机低分子混凝药剂和高分
15、子混凝药剂复配时,宜先投加无机低分子混凝药剂,再投加高分子混凝药剂。6.2.6 混凝药剂的选择:6.2.6.1 无机低分子混凝药剂的选择:a) 铝盐类无机低分子混凝药剂适用于泥浆 pH 值中性的泥质条件,其质量应符合以下要求:1) 硫酸铝的质量应符合 GB/T 31060 的要求;2) 氯化铝的质量应符合 HG/T 3251 的要求。4b) 铁盐类无机低分子混凝药剂适用于泥浆偏碱性的泥质条件,使用时宜控制泥浆 pH 值,且投加不宜过量;其质量应符合以下要求:1) 氯化铁的质量应符合 GB/T 4482 的要求;2) 硫酸亚铁的质量应符合 GB/T 10531 的要求;3) 硫酸铁的质量应符合
16、HG/T 4816 的要求。c) 当需调整泥浆 pH 值、加速泥水分离效果时,宜选用氧化钙。6.2.6.2 无机高分子混凝药剂的选择:a) 无机高分子混凝药剂适用 pH 值范围 69,其质量应符合以下要求:1) 聚氯化铝的质量应符合 GB/T 22627 的要求;2) 聚合硫酸铁的质量应符合 GB/T 14591 的要求;3) 聚氯化铝铁的质量应符合 HG/T 5359 的要求;4) 聚氯化铁的质量应符合 HG/T 4672 的要求。b) 无机高分子混凝药剂宜与无机低分子混凝药剂复配使用。6.2.6.3 合成有机高分子混凝药剂的选择:a) 合成有机高分子混凝药剂宜与无机混凝药剂复配使用;b)
17、PAM 的质量应符合 GB/T 17514 和GB/T 31246 的要求;c) PAM 的使用条件如下:1) PAM 应设专用的溶解(水解)装置,溶解时间应控制在 4560 min,配置浓度宜小于 0.5;2) 阴离子型 PAM 溶液存放超过 7 d、阳离子型 PAM 溶液存放超过 24 h 不能继续使用;3) 配置 PAM 溶液时应避免因水温过高造成 PAM 发生降解,影响使用效果;4) PAM 溶解水的选用:选用洁净水(或自来水),要求水质较好,不含杂质。d) 聚丙烯酸钠的质量应符合 HG/T 2838 的要求。6.2.6.4 天然有机高分子混凝药剂的选择:a) 天然有机高分子混凝药剂宜
18、与无机混凝药剂复配使用;b) 骨胶溶液配制时宜加热,配制的溶液不宜长时间放置,宜现配现用。6.2.6.5 其他混凝药剂的选择:a) 硅藻土宜与高分子混凝药剂复配使用;b) 粉煤灰碱性较强,使用时应控制投加量。 预氧化-混凝方案6.3.1 预氧化方法主要包括双氧水氧化法、芬顿氧化法、过硫酸盐氧化法、臭氧氧化法和高铁酸盐氧化法。6.3.2 常用的预氧化药剂宜按照表 2 采用。表2 常用的预氧化药剂及适用条件预氧化药剂适用条件双氧水EPS 含量 510 mg/L、有机物含量为 25的泥浆预氧化处理芬顿试剂EPS 含量10 mg/L、有机物含量5、偏酸性的泥浆预氧化处理过硫酸盐、臭氧、高铁酸盐EPS
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