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土工管袋用于疏浚底泥治理的可行性

    技术方案比选分析

    当前,对疏浚底泥通常采用堆场排水固结的方法进行脱水处理,但随着经济的发展、环境的改变,此方案也存在着如下不足,诸如,占地大并需要修建围捻、工期长,减容效果受限、露天作业,难以控制污染物的迁移和扩散问题,针对以上不足,我公司引进国际先进工艺技术生产土工管袋这样一种新型的底泥脱水减容方式,土工管袋脱水耗能小,无需设备维护,可与填埋场地联合使用,省略了二次倒运,若能加上荷载进行预压,能加快淤泥的排水固结速率,工期一般为1-2个月左右,且为全封闭施工,不受天气的影响。

    生产性实验研究

    从土工管袋的自身特性、疏浚泥加药絮凝的特征、吹填后管袋的受力特征等几个方面对管袋内底泥含水率的变化关系作一个简要探讨。

    结构特征分析

    (1)高韧聚丙烯与机织土工布土工管袋对淤泥固结脱水效果的影响

    土工管袋不同织造模式对淤泥固结脱水效果会产生影响,我们将高韧聚丙烯与机织土工布内淤泥的含水率实验结果进行统计,结果表明在不同时间段里高韧聚丙烯的淤泥含水率均低于机织土工布,高韧聚丙烯对淤泥固结脱水效果明显优于机织土工布,对高韧聚丙烯与机织土工布含水率数值进行独立样本T检验统计分析,两者之间处理差异也达到显著水平(p=0.001<0.05,双尾检验),表明高韧聚丙烯与机织土工布之间脱水效果的差异来源于其不同的织造结构与材质,且高韧聚丙烯要好于机织土工布的处理结果。

    (2)斜纹布与平纹布对淤泥固结脱水效果的影响

    我们将斜纹布与平纹布对淤泥固结脱水处理效果表征值含水率的实验结果进行整理分析,斜纹布对淤泥固结脱水效果明显优于平纹布,在充填结束后初期斜纹布的脱水效果(50.98%)要明显好于平纹布的脱水效果(67.52%),表明斜纹布脱水速率快,脱水效果要优于平纹布。

    絮凝加药分析

    (1)改性药剂种类的选择

    单独的将疏浚底泥直接吹填进土工管袋中则得不到有效的脱水减容效果,须添加一定的改性药剂,例如高分子絮凝剂、促沉剂等,但絮凝剂结构性能及来源都不很明确,因此寻求更快速、低耗的淤泥脱水方法是必要的。因此,对絮凝剂种类、比例和和淤泥含水率的控制是十分重要的。

    由上述可知,用阳离子PAM处理后的淤泥在不同时期含水率明显低于其它药剂处理的结果,显示出阳离子PAM对土工管袋淤泥固结脱水有着显著的效果。对不同絮凝剂处理后固结淤泥含水率数值分别进行独立样本T检验统计分析(α=0.05,双尾检验),统计结果表明阳离子PAM与PAC处理结果之间差异显著(p<0.05),再次表明阳离子PAM处理效果优于PAC的处理效果。

    (2)絮凝药剂投加量对土工管袋淤泥固结脱水的影响

    通过上述分析确定了阳离子PAM与0.4mm孔径高韧聚丙烯斜纹土工管袋组合使用对淤泥脱水固结的效果好,在此基础上再来研究阳离子PAM投加量对淤泥脱水效果的影响。

    根据实验数据发现在同等条件下,并不是PAM投加量越大对淤泥的脱水固结效果好,通过统计学检验数据可知,PAM与不同时间段淤泥含水率的配对T检验p值均大于0.05,因此在统计学上也说明PAM投加量对土工管袋内淤泥脱水固结并无直接无显著差异,并非PAM投加量越大对淤泥的脱水固结效果好,因此,PAM的投加量对土工管袋淤泥脱水固结的影响很重要,需要找到一个合适的投加剂量。


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