DB34-T 4650-2023 疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术规程

ICS13.030.99CCSZ00/0934DB34/T4650—2023疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术规程Technicalcodeofdredgingslurryrapidseparationbycoagulationindredgingengineering安徽省市场监督管理局发布IDB34/T4650—2023前言 12规范性引用文件 13术语和定义 24基本要求 24.1原则 24.2实施步骤 25疏浚泥浆理化指标测定 35.1一般要求 35.2疏浚泥浆理化指标测定方法 36方案设计 36.1一般要求 36.2混凝方案 36.3预氧化-混凝方案 57施工与运行管理 67.1一般要求 67.2主要工艺设备和设施 67.3药剂的调制 77.4运行管理 78检测与验收 89安全与环保 89.1安全 89.2环保 8附录A（资料性）胞外聚合物（EPS）的测定 DB34/T4650—2023本文件按照GB/T1.1—2020《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、安徽省中兴工程监理有限公司、安徽省中盛建设工程试验检测有本文件主要起草人：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。DB34/T4650—20231疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术规程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/T1616工业过氧化氢GB/T4482水处理剂氯化铁GB8978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/T26519.3工业过硫酸盐第3部分：工业过硫酸铵GB/T31060水处理剂硫酸铝GB/T31246水处理剂阳离子型聚丙烯酰胺的技术条件和试验方法GB/T32671.2胶体体系zeta电位测量方法第2部分：光学法GB/T45001职业健康安全管理体系要求及使用指南GB50141给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范GB50205钢结构工程施工质量验收标准CJ/T221城市污水处理厂污泥检验方法HG/T2838水处理剂聚丙烯酸钠HG/T3251工业结晶氯化铝HG/T4672水处理剂聚氯化铁HG/T4816水处理剂硫酸铁HG/T5359水处理剂聚氯化铝铁HJ2006污水混凝与絮凝处理工程技术规范JTS181-5疏浚与吹填工程设计规范DB34/T4650—202323术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1疏浚泥浆dredgingslurry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。3.2絮凝法快速分离rapidseparationbyflocculation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向疏浚泥浆中投加强氧化剂，改善泥浆的泥水分离性能。3.4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。3.5芬顿氧化Fentonoxidation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。3.6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。3.7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4.1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。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。4.2实施步骤方案设计絮凝法快速分离施工检测与验收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。方案设计絮凝法快速分离施工检测与验收理化指标的测定图1疏浚工程泥浆絮凝法快速分离技术实施步骤DB34/T4650—202334.2.2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EPS、zeta电位、有机物含量、pH值、含水率和含砂量。5.2疏浚泥浆理化指标测定方法5.2.1EPS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。5.2.2zeta电位宜采用光学法检测，测定方法应按照GB/T32671.2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/T5.2.4疏浚泥浆含砂量宜采用泥浆含砂量计测定。6方案设计6.1一般要求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EPS含量<5mg/L、有机物含量<2％、含砂量>2％的疏浚泥浆；b)预氧化-混凝方案适用于处理EPS含量≥5mg/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。6.1.5疏浚泥浆处理系统的设计应满足JTS181-5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。6.2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。DB34/T4650—20234表1常用的混凝药剂及其特点和适用条件O适用泥浆温度20℃~40℃OOO]Cl]，PFC有机HNO)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/T31060的要求；2)氯化铝的质量应符合HG/T3251的要求。DB34/T4650—20235b)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/T4482的要求；2)硫酸亚铁的质量应符合GB/T10531的要求；3)硫酸铁的质量应符合HG/T4816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6～9，其质量应符合以下要求：1)聚氯化铝的质量应符合GB/T22627的要求；2)聚合硫酸铁的质量应符合GB/T14591的要求；3)聚氯化铝铁的质量应符合HG/T5359的要求；4)聚氯化铁的质量应符合HG/T4672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)PAM的质量应符合GB/T17514和GB/T31246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45～60min，配置浓度宜小于0.5%;2)阴离子型PAM溶液存放超过7d、阳离子型PAM溶液存放超过24h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/T2838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。6.3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％～6.3.3疏浚泥浆EPS含量≥10mg/L、有机物含量≥5％时宜采用芬顿试剂、过硫酸盐、臭氧和高铁酸盐预氧化，疏浚泥浆EPS含量5～10mg/L、有机物含量为2％～5％时宜采用双氧水预氧化方案。6.3.4预氧化药剂和混凝药剂种类的选择及其用量，应根据疏浚泥浆预氧化试验、混凝试验结果或参DB34/T4650—20236照相似泥浆性质条件下的工程运行经验，通过技术经济、生态环境与社会效益综合比较确定。6.3.5预氧化和混凝药剂种类、药剂投加量应与泥浆性质、所采用的疏浚机械类型相适应；药剂投加设备规模应与所采用的疏浚机械疏浚能力相匹配。6.3.6双氧水质量要求a)双氧水的质量应符合GB/T1616的要求；b)双氧水应选用有效成分适宜的产品，一般选用质量分数为27.5％、30％、35％的双氧水。6.3.7芬顿试剂质量要求和配比a)硫酸亚铁的质量应符合GB/T10531的要求；b)芬顿药剂的配比应根据疏浚泥浆芬顿氧化试验结果或参照相似泥浆性质条件下的工程运行经验等，经技术经济、生态环境与社会效益综合比较确定。6.3.8常用的过硫酸盐主要有过硫酸钠、过硫酸钾和过硫酸氨，过硫酸盐的质量应符合以下要求：a)过硫酸钠的质量应符合GB/T26519.1的要求；b)过硫酸钾的质量应符合GB/T26519.2的要求；c)过硫酸氨的质量应符合GB/T26519.3的要求。6.3.9臭氧的制备宜采用以高压放电法产生臭氧的臭氧发生器，且使用时应有臭氧尾气分解装置和臭氧泄漏检测、报警装置。6.3.10常用的高铁酸盐主要有高铁酸钾和高铁酸钠，均不宜在酸性条件下使用。6.3.11根据泥浆的EPS、有机物含量、pH值和含砂量等指标，选择预氧化-混凝技术方案。6.3.12预氧化-混凝方案中混凝药剂的选择同6.2节。6.3.13预氧化和混凝单元均应设置混合装置，使疏浚泥浆与药剂充分混合。7施工与运行管理7.1一般要求7.1.1预氧化药剂和混凝药剂的调制系统包括：药剂的储存、溶解、稀释、计量、提升和投加。7.1.2预氧化药剂和混凝药剂宜采用液体投加方式。7.1.3预氧化药剂和混凝药剂的混合方式宜采用管式混合和水泵混合。7.1.4预氧化药剂和混凝药剂宜选择计量泵投加方式，亦可采用泵前投加方式或水射器投加方式。7.1.5混凝剂调制系统的设备、管道应根据预氧化药剂和混凝药剂性质采取相应的防腐措施。7.1.6絮凝法快速分离工程的施工与验收应符合GB50141的规定。7.1.7絮凝法快速分离构筑物的施工与验收应符合GB50204和GB50205的规定。7.2主要工艺设备和设施7.2.1药剂调制设备宜采用无级变速搅拌机。7.2.2计量泵选择与配件要求：a)计量泵宜根据药剂投加压力要求采用隔膜泵或柱塞泵；b)预氧化药剂和混凝药剂的投加宜选用同型号的自动控制计量泵，并设置备用；c)药液投配管道中应配备过滤器；d)投加有腐蚀性药剂时应选择满足防腐蚀要求的计量泵和配件。7.2.3药剂溶解池和溶液池可采用钢筋混凝土结构或钢结构，并做好防渗、防腐措施。7.2.4设备选型应选择抗腐蚀能力强、节能、安全可靠的产品。7.2.5供配电系统需保证足够的可靠性，选择安全、环保、节能型电气产品。DB34/T4650—202377.2.6药剂的调制系统宜采用PLC控制系统。7.3药剂的调制7.3.1药剂调制方法如下：a)预氧化药剂和混凝药剂的溶解和稀释方式应按药剂浓度、投药量和药剂性质确定，不宜使用水力调制法调制药剂，宜采用机械搅拌方式，也可采用压缩空气等方式；b)疏浚泥浆量较大时宜采用压缩空气进行药剂调制；c)预氧化药剂和混凝药剂宜当天配置当天使用。7.3.2溶解池与溶液池的容积应符合HJ2006的规定。7.3.3溶解池与溶液池包括下列内容：a)溶解池及溶液池底部应设排渣管，其坡度>2%;b)溶解池及溶液池旁应设置工作台，设置超高和溢流装置；c)溶解池及溶液池内壁应根据药剂的种类和浓度选择合适的防腐处理措施；d)溶液池应设无级变速搅拌装置；e)溶液池应设置备用池。7.3.4药液的投加包括下列内容：a)药液的投加宜采用计量泵或水射器，并设自动控制装置；b)采用水射器投加药液时应配套药液计量设备；c)采用计量泵投加时，应在投加管路上安装背压阀及脉冲缓冲器；d)药液宜直接投加在疏浚泥浆吹填管道中，且预氧化药剂投加在吹填管道前端，混凝药剂投加在吹填管道末端。7.3.5加药房与药库包括下列内容：a)加药房宜与药库合建，并靠近加药点；b)加药房与药库保持良好通风，安装排气风扇和防雨百叶排风口；c)加药房与药库门窗应为耐腐蚀材质，地面应采用耐腐蚀和不透水的面砖或橡胶等铺砌材料；d)加药房内设置药剂配制、冲洗地面等所需的给水及排水设施；e)药库内药剂堆码应整齐，牢固，不应遮挡消防设备、安全设施、安全标志和通道。7.3.6工艺调试包括下列内容：a)对设备及管道系统进行全面检查，确保设备及管道无损坏、堵塞等问题；b)检查药剂调制设备运行情况，调整设备运行参数保证药剂溶解效果，并记录相关参数；c)检查溶解池和溶液池中药剂溶解情况，若产生沉淀，应调整溶解池和溶液池药剂浓度；d)泥浆pH值过高或过低时，应调节pH值，以满足药剂使用条件要求；e)根据调试过程中疏浚泥浆泥水分离效果，对预氧化药剂和混凝药剂投加量进行调整；f)定时做烧杯试验，调整预氧化药剂和混凝药剂种类、投加量，以及药剂调制设备的运行参数。7.3.7运行控制包括下列内容：a)预氧化药剂和混凝药剂应保存在干燥环境中，药剂调制时应充分溶解；不应使用变质失效的药剂；b)定期巡检药剂调制设备及配套设施，及时调整设备运行参数、药剂投加量，保证泥浆的泥水分c)泥浆泥水分离效果波动较大时应对系统进行检查，及时排除异常；d)及时清洗药剂调制系统，防止药液堵塞管道。7.4运行管理DB34/T4650—202387.4.1应设立运行管理机构，明确各部门工作职责，并建立相应的管理制度。7.4.2按照GB/T45001的规定建立安全管理体系。7.4.3严格落实安全生产责任制，主要负责人、操作人员等应持证上岗。7.4.4编制技术和安全操作规程、设备设施和仪器仪表维护保养手册等，并适时修订。7.4.5在醒目位置张贴工艺流程图、自控系统及供电系统图等。7.4.6操作人员应掌握絮凝法快速分离工艺的技术要求、技术指标，以及设备设施、仪器仪表的运行和维护要求。7.4.7操作人员应定时巡视设备运转情况，发现问题及时排除，并做好设备维护和保养记录。7.4.8定期检测泥浆理化性质指标和泥浆泥水分离上清液的水质。7.4.9计量泵、流量计等计量器具应按照相关规定进行检定。7.4.10给排水、消防、供电、药剂调制等设施的运维及管理应符合国家现行相关标准的规定。7.4.11疏浚泥浆抛泥区臭气、噪声、泥浆泥水分离后上清液的排放应满足环保要求。8检测与验收8.1根据工程设计中提出的疏浚泥浆处理处置要求，应检测以下指标，并提交相关检测报告。包括下a)疏浚工程泥浆泥水分离效果；b)检测泥浆泥水分离后上清液的pH值、色度、悬浮物（SS）、化学需氧量（COD）、氨氮、磷酸盐和重金属浓度。8.2检测结果达到设计要求、上清液水质达到相关排放标准后方可通过验收。8.3疏浚工程泥浆泥水分离效果检测、泥浆泥水分离后上清液水质的检测应委托具有相应资质的检测机构实施。9安全与环保9.1安全9.1.1应建立健全安全生产规章制度，设专职安全监督检查员，确保安全生产。9.1.2定期对操作规程及人员操作进行安全评估，必要时应采取改进措施。9.1.3操作人员在进行作业时应做好个人防护，佩戴防护用具，避免药剂与皮肤直接接触。9.1.4抛泥区周边和药剂调制设施工作台应设置安全护栏。9.1.5药剂调制设施中的搅拌装置宜设置防护罩或采用密闭式搅拌装置。9.1.6加药房和药库内应配备洗眼器、淋浴器和消防器材。9.1.7电气设备的金属外壳应保护接地或接零，定期检查用电设备绝缘性能，确保用电安全。9.1.8使用臭氧预氧化疏浚泥浆时，应定期对臭氧发生器及臭氧管线进行排查，建立臭氧尾气的分解、臭氧泄漏探测及联动处置机制，保证臭氧使用安全。9.2环保9.2.1选择的预氧化药剂和混凝药剂应满足环境保护要求。9.2.2高噪声作业单元宜根据源强特性和敏感对象保护要求，设置声屏障、隔声罩、隔声间及隔振、9.2.3施工现场产生的废弃物须分类收集、储存、转移处置，且应符合相关法律法规规定和地方主管DB34/T4650—20239部门的有关规定。9.2.4疏浚工程泥浆泥水分离后的上清液排放应根据排水受纳水域的功能要求满足GB8978和相关地方标准的有关规定。DB34/T4650—2023胞外聚合物（EPS）的测定疏浚泥浆EPS含量的测定分为EPS的提取与其中蛋白质、多糖含量的测定，蛋白质含量与多糖含量之和即为EPS含量。A.1EPS的提取1)分别取2mmolNa3PO4、0.4mmolNaH2PO4、9mmolNaCl和1mmolKCl配成1L缓冲溶2)取40mL疏浚泥浆，在3000rpm、4℃条件下离心15min，将离心后的泥饼用0.1mol/L3)将清洗后的泥饼用缓冲溶液重新悬浮至初始体积；4)将悬浮液转移至烧杯中，添加阳离子交换树脂60g/（gSS）后置于4℃冰箱中提取12h；5)沉淀去除阳离子交换树脂，在12000rpm、4℃条件下离心30min。经孔径0.45μm的醋酸纤维素滤膜过滤得到EPS提取液。A.2EPS中蛋白质含量测定蛋白质浓度用改良Lowry法测定，其原理和测定步骤如下：a)原理——蛋白质分子中所含的肽键在碱性溶液中与Cu2+络合产生紫红色化合物，同时使肽链展开，其中带有酚基的酪氨酸残基充分暴露，后者在碱性条件下使酚试剂中磷钨酸-磷钼酸还原，生成钼蓝和钨蓝的化合物，其蓝色深浅与蛋白质含量成正比，与已知浓度的标准蛋白质溶液进行比色，即可计算出测定样品中蛋白质的含量。b)试剂——Folin-酚试剂甲：.A液：称取10gNa2CO3、2gNaOH和0.25g酒石酸钾钠，使用蒸馏水溶解后定容至.B液：称取0.5gCuSO4·5H2O，使用蒸馏水溶解后定容至100mL。每次使用前将A液与B液按体积比50:1混合，得到碱性铜试剂，即为Folin-酚试剂甲，有——Folin-酚试剂乙：在1.5L容积的磨口回流器中加入100g钨酸钠（Na2WO4·2H2O）和700mL蒸馏水，再加入50mL85％磷酸和100mL浓盐酸充分混匀