Túi khử nước vải địa kỹ thuật: Hướng dẫn đầy đủ

Túi khử nước vải địa kỹ thuậtđược sử dụng để tách nước khỏi bùn nạo vét bằng cách kết hợp keo tụ polymer với lọc vải địa kỹ thuật. Trong quá trình vận hành, bùn nạo vét được trộn với PAM và bơm vào ống. Nước đi qua vải địa kỹ thuật, còn bùn cô đặc vẫn còn bên trong ống.

Đối với một dự án nạo vét lớn, kết quả không chỉ bị ảnh hưởng bởi chính ống. Khu vực khử nước, lớp thoát nước, liều lượng polyme, áp suất làm đầy, cách sắp xếp ống và trình tự làm đầy đều cần được xem xét trước khi thi công.

Chu vi của ống vải địa kỹ thuật thường được thiết kếtừ 8 đến 30m. Chiều dài có thể được điều chỉnh tùy theo vị trí sẵn có và lượng bùn, phổ biến là 30–60 m.

Một ống không nên được làm càng lâu càng tốt. Khi ống quá dài, việc giữ ống thẳng trong quá trình đổ đầy sẽ trở nên khó khăn. Khi ống di chuyển hoặc lắc lư, khối lượng làm đầy hiệu quả của nó sẽ giảm và có thể chiếm nhiều không gian hơn.

Một ống lớn hơn có thể chứa nhiều bùn hơn nhưng thường mất nhiều thời gian hơn để khử nước.

Các cổng nạp thường có đường kính 0,2–0,4 m, với chiều dài ống bọc khoảng 0,5–1,0 m. Thông thường, một cổng nạp có thể được bố trí cách nhau 10–15 m.

Số lượng cổng nạp cần phù hợp với kích thước ống. Quá nhiều cổng có thể làm ống yếu đi, trong khi quá ít cổng có thể khiến việc đổ đầy không đồng đều và khiến ống bị biến dạng trong quá trình vận hành.

Trước khi lắp đặt các ống vải địa kỹ thuật, khu vực khử nước cần được san lấp và nén chặt.

Mục đích của khu vực này không chỉ là để đỡ các ống đã được lấp đầy. Nó cũng cần thu thập và xả dịch lọc được giải phóng trong quá trình khử nước.

Đối với khu vực khử nước rộng 10.000 m2, hệ thống thoát nước có thể bao gồm lớp lót không thấm nước, lớp lọc, ống thoát nước đục lỗ, kênh thoát nước, bể thu gom và máy bơm.

Một cấu trúc lót điển hình bao gồm:

200 g/m2 kim-vải địa kỹ thuật không dệt đục lỗ

Màng địa kỹ thuật HDPE 2mm

200 g/m2 kim-vải địa kỹ thuật không dệt đục lỗ

Lớp lót được lắp đặt trên đất sét đã nén hoặc lớp nền đã chuẩn bị sẵn.

Sau đó có thể đặt một lớp thoát nước bằng sỏi khoảng 5 cm phía trên lớp lót. Các ống thoát nước đục lỗ được lắp đặt trong lớp này để thu nước đi qua các ống vải địa kỹ thuật.

Nước được thu gom sẽ chảy vào các kênh thoát nước và sau đó vào bể thu gom để lắng hoặc xử lý tiếp trước khi thải ra ngoài.

Tính đến tất cả các yếu tố, các ống vải địa kỹ thuật cho dự án này sẽ được xếp thành hai lớp sau khi lấp đầy; kích thước và số lượng như sau:

Tên sản phẩm	Đặc điểm kỹ thuật	Kích thước túi hình ống (chu vi × chiều dài)	Số lượng (mặt hàng)
Ống vải địa kỹ thuật cường độ cao-	WEIWO	15.7m*30.6m	40
Ống vải địa kỹ thuật cường độ cao-	WEIWO	15.7m*28.8m	40

Ghi chú:

1. Ba ống lót cách đều nhau dọc theo chiều dài của ống; mỗi ống dài 0,6 m và đường kính 0,3 m.
2. Các đường nối vải ống được khâu bằng sáu hàng chỉ.

Bề mặt đỡ dưới ống cần được chú ý đặc biệt.

Lớp không thấm bên dưới hệ thống thoát nước có thể có độ dốc về phía kênh thoát nước để nước có thể rời khỏi khu vực.

Tuy nhiên, bề mặt phía trên đỡ các ống vải địa kỹ thuật phải được giữ bằng phẳng. Nếu bề mặt nghiêng quá nhiều, ống có thể di chuyển hoặc lăn khi được đổ đầy.

Một cách sắp xếp khác là tạo thành một độ dốc nhỏ từ hai bên về phía trung tâm. Trong trường hợp này, ống đầu tiên được đổ đầy ở giữa và các ống sau được đổ đầy về cả hai bên.

Sự sắp xếp này cho phép các ống di chuyển nhẹ về phía trung tâm trong quá trình đổ đầy và giúp giảm khoảng cách giữa các ống liền kề.

Đường dẫn vào cũng nên được bố trí xung quanh khu vực khử nước. Một lối đi rộng khoảng 1,0 m thường đủ để công nhân vận hành van, kiểm tra các ống và tiến hành sửa chữa.

Yêu cầu chất lượng và kỹ thuật đối với ống vải địa kỹ thuật

KHÔNG.	Dự án thử nghiệm		Đơn vị	Tiêu chuẩn tham khảo	Giá trị danh nghĩa
1	Độ bền kéo	theo chiều dọc	kN/m	SL235-2012	Lớn hơn hoặc bằng 70
1	Độ bền kéo	Nằm ngang	kN/m	SL235-2012	Lớn hơn hoặc bằng 90
2	Độ giãn dài khi đứt	theo chiều dọc	%	SL235-2012	Nhỏ hơn hoặc bằng 20
2	Độ giãn dài khi đứt	Nằm ngang	%	SL235-2012	Nhỏ hơn hoặc bằng 25
3	Tính thấm		1/m²/s	ISO 11058	Lớn hơn hoặc bằng 20
4	Kích thước lỗ tương đương (O90)		mm	GB/T14799-2005	0.2~0.6
5	Khả năng chống tia cực tím (duy trì độ bền sau 500 giờ)		%	ASTM D4355	Lớn hơn hoặc bằng 90
6	Độ bền kéo của đường may		kN/m	ISO 10321	Lớn hơn hoặc bằng 60
7	Sức mạnh đâm thủng CBR		kN	ISO 12236	Lớn hơn hoặc bằng 8,0
8	Khả năng chống mài mòn (duy trì sức mạnh)		%	ASTM D4886	Lớn hơn hoặc bằng 70
9	Kiểm tra thả hình nón động (đường kính đâm thủng)		mm	ISO 13433	Nhỏ hơn hoặc bằng 13
10	Chiều cao lấp đầy tối đa		m		Lớn hơn hoặc bằng 2,5

PAM, hoặc polyacrylamide, thường được sử dụng để xử lý bùn nạo vét trước khi nó đi vào ống vải địa kỹ thuật.

Loại PAM phụ thuộc vào bùn. PAM anion và PAM cation thường được sử dụng cho các loại nước thải và bùn khác nhau.

Không nên chỉ chọn polyme theo bảng liều lượng chung. Bùn từ các sông, hồ, quy trình công nghiệp hoặc khu vực nạo vét khác nhau có thể hoạt động rất khác nhau.

Nên tiến hành thử nghiệm kết tụ ở quy mô nhỏ-trước khi đổ đầy-quy mô lớn.

Hệ thống định lượng có thể bao gồm hai thùng polyme, máy trộn và bơm định lượng.

Nước đầu tiên được thêm vào bể chuẩn bị. Máy trộn được khởi động trước khi thêm PAM.

Tốc độ trộn khoảng 100–300 vòng/phút có thể được sử dụng làm tham chiếu. Bột PAM nên được thêm từ từ dọc theo dòng xoáy thay vì đổ tất cả vào bể cùng một lúc.

Nếu có quá nhiều PAM khô rơi vào nước cùng một lúc, bột có thể tạo thành cục khó hòa tan.

Sau khi thêm PAM vào, quá trình trộn thường tiếp tục trong hơn 30 phút.

Dung dịch PAM anion có thể được điều chế ở nồng độ khoảng 0,1% làm chất đối chiếu ban đầu. PAM cation có thể được điều chế ở mức xấp xỉ 0,1–0,5%, tùy thuộc vào vật liệu được xử lý.

Dung dịch đã chuẩn bị không nên bảo quản quá lâu. Dung dịch PAM anion thường được sử dụng trong vòng khoảng 36 giờ, trong khi dung dịch PAM cation thường được sử dụng trong vòng 24 giờ.

Liều lượng khoảng 1–2 ppm có thể được sử dụng làm tham chiếu ban đầu cho một số ứng dụng, nhưng liều lượng thực tế cần được xác định từ thử nghiệm.

Người vận hành nên xem xét kích thước khối, trạng thái lắng và độ trong của dịch lọc.

Nếu các bông cặn quá nhỏ và nước vẫn đục thì có thể cần phải điều chỉnh liều lượng hoặc điều kiện trộn. Nếu sử dụng quá nhiều polyme, chi phí xử lý sẽ tăng lên mà không nhất thiết cải thiện được kết quả khử nước.

Vì lý do này, liều lượng nên được điều chỉnh trong quá trình vận hành thay vì cố định trước khi thử nghiệm bùn.

Các ống được đặt theo hình dạng của khu vực khử nước.

Các ống liền kề phải được đặt gần nhau. Có thể sử dụng phần chồng lên nhau khoảng 30 cm khi bố trí địa điểm yêu cầu.

Có hai cách bố trí phổ biến: vị trí tuần tự và vị trí so le.

Vị trí so le có thể mang lại sự ổn định tốt nhưng sẽ mất nhiều thời gian hơn để định vị và cố định các ống. Đối với nhiều dự án, việc sắp xếp tuần tự sẽ dễ vận hành hơn.

Khi các ống được xếp thành nhiều lớp, các ống phía trên thường ngắn hơn các ống phía dưới.

Ống đầu tiên đặc biệt quan trọng.

Nếu ống đầu tiên di chuyển trong quá trình đổ đầy, vị trí của nó sẽ ảnh hưởng đến mọi ống được lắp đặt bên cạnh nó. Do đó, trước khi bắt đầu đổ đầy, ống phải được cố định bằng dây không-căng hoặc dây buộc thích hợp khác.

info-1400-763

Đối với việc nạo vét dưới nước, có thể sử dụng máy nạo vét hút để loại bỏ trầm tích khỏi sông hoặc vùng nước.

Bùn nạo vét được vận chuyển qua đường ống đến hệ thống thu gom bùn.

Có thể sử dụng cách sắp xếp bể chứa hai{0}}giai đoạn. Bể thứ nhất tiếp nhận bùn nạo vét, trong khi bể thứ hai chứa dung dịch trước khi xử lý.

Một màn chắn có thể được lắp đặt giữa hai bể chứa để loại bỏ các mảnh vụn trôi nổi, đá và các vật liệu lớn khác.

Bước này rất quan trọng vì các vật lạ lớn có thể chặn máy bơm, van hoặc cổng nạp sau này trong quy trình.

Bùn đã xử lý sau đó được bơm vào các ống vải địa kỹ thuật.

Một máy bơm bùn được sử dụng để chuyển bùn đã điều hòa vào ống.

Ví dụ, một máy bơm 22 kW có thể được sử dụng cho một dự án phù hợp, nhưng máy bơm thực tế phải được chọn theo khoảng cách bơm, chênh lệch độ cao, đường kính đường ống và tốc độ dòng chảy yêu cầu.

Đường ống chính được chia thành các ống nhánh. Mỗi ống nhánh phải có van riêng.

Áp suất làm đầy phải được kiểm soát theo đường ống và hệ thống bơm. Khoảng 0,05 MPa có thể được sử dụng làm tham chiếu cho một số ứng dụng, nhưng áp suất vận hành thực tế phải được xác nhận trong quá trình vận hành thử.

PAM có thể được bơm vào đường ống bùn thông qua máy trộn tĩnh.

Áp suất phun polymer cần phải vượt qua áp suất trong đường ống dẫn bùn. Chênh lệch áp suất khoảng 0,01–0,02 MPa có thể được sử dụng làm điểm tham chiếu cho điểm định lượng.

Trong quá trình đổ đầy, công nhân nên theo dõi ống liên tục.

Cần kiểm tra chiều cao ống, hình dạng ống, vị trí van và tình trạng bề mặt trong suốt quá trình vận hành.

Khi ống đạt đến độ cao lấp đầy tối đa thì phải dừng đổ đầy.

Chiều cao lấp đầy tối đa khoảng 2,3 m có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho dự án.

info-700-471

Đối với khu vực khử nước rộng lớn, việc đổ đầy ống từ bên này sang bên kia có thể gây khó khăn cho việc định vị ống.

Bắt đầu từ trung tâm giúp ống đầu tiên có một vị trí tham chiếu cố định.

Sau khi ống trung tâm được lấp đầy, các ống tiếp theo có thể được lấp đầy về cả hai bên.

Điều này đặc biệt hữu ích khi lớp thoát nước hỗ trợ có độ dốc nhẹ về phía trung tâm. Các ống liền kề có thể dần dần dịch chuyển về phía nhau thay vì để lại những khoảng trống lớn.

Mục tiêu rất đơn giản: giữ cho các ống ổn định, giảm không gian không sử dụng và ngăn ngừa chuyển động quá mức trong quá trình nạp.

Một ống có thể được nạp qua một cổng hoặc qua nhiều cổng cùng một lúc.

Với việc nạp đầy một cổng, người vận hành cần đóng van, ngắt kết nối ống nhánh và di chuyển nó sang một cổng nạp khác sau khi một phần đã được nạp đầy.

Có một vấn đề thực tế với phương pháp này.

Sau khi đóng van, ống nhánh vẫn có thể chứa một lượng lớn bùn và nước. Đường ống trở nên nặng nề và khó di chuyển. Bùn cũng có thể bị rò rỉ trong quá trình thay đổi kết nối.

Việc lấp đầy nhiều{0}}cổng sẽ tránh được phần lớn chuyển động lặp đi lặp lại của đường ống.

Một số cổng nạp trên cùng một ống được nối với các ống nhánh riêng biệt. Các van sau đó được sử dụng để kiểm soát dòng chảy.

Hoạt động của van trở nên phức tạp hơn nhưng bùn có thể đi vào các phần khác nhau của ống cùng một lúc. Điều này thường giúp kiểm soát tốt hơn hình dạng làm đầy và giảm nhu cầu di chuyển nhiều lần các đường ống chứa đầy bùn.

Đối với những dự án có thể quản lý hợp lý cách bố trí đường ống và hệ thống van, việc nạp-nhiều cổng là một cách thiết thực để tiến hành nạp liên tục.

Ống vải địa kỹ thuật không được đổ đầy liên tục cho đến khi đầy hoàn toàn.

Khi ống đạt đến độ cao làm đầy tối đa, quá trình bơm sẽ dừng lại.

Sau đó, ống được phép xả nước và lắng xuống.

Khi nước rời khỏi ống, thể tích bùn giảm và chiều cao ống giảm. Chu kỳ làm đầy tiếp theo có thể bắt đầu.

Tùy thuộc vào đặc tính bùn và yêu cầu xử lý, có thể cần khoảng 7–8 chu kỳ làm đầy.

Con số thực tế phải được xác định từ trạng thái của ống trong quá trình thi công thay vì chỉ cố định từ các tính toán lý thuyết.

Sau khi lấp đầy, ống bọc phải được buộc bằng dây vải địa kỹ thuật hoặc dây thừng.

Không nên sử dụng dây vì nó có thể cắt hoặc làm hỏng vải địa kỹ thuật.

Nếu phát hiện thấy khu vực bị hư hỏng, phải ngừng đổ đầy và sửa chữa khu vực đó ngay lập tức.

Khoảng cách khâu không được vượt quá 5 mm.

Khi diện tích địa điểm bị hạn chế, các ống vải địa kỹ thuật có thể được xếp chồng lên nhau thành nhiều lớp.

Các ống phía dưới trước tiên phải hoàn thành giai đoạn làm đầy và khử nước theo yêu cầu.

Ống trên sau đó được đặt giữa hai ống dưới.

Sự sắp xếp này rất quan trọng vì các ống bên dưới hỗ trợ cho ống trên.

Thông thường sẽ có một khe hở hình chữ V-giữa hai ống phía dưới. Khi ống trên được lấp đầy, một phần của ống trên có thể chìm vào khe hở này.

Điều này tạo ra sự biến dạng cục bộ và có thể làm tăng áp lực ở khu vực đó.

Có thể đặt vật liệu làm đầy linh hoạt vào khe hình chữ V{0}}trước khi ống phía trên được lấp đầy. Mục đích là để cung cấp một bề mặt hỗ trợ đồng đều hơn.

Tình trạng của các ống bên dưới cũng phải được kiểm tra.

Nếu các ống phía dưới không được bố trí đồng đều hoặc nếu bùn bên trong chúng chưa được khử nước đủ thì ống phía trên có thể biến dạng trong quá trình đổ đầy.

Điều này có thể làm giảm thể tích hiệu dụng của ống phía trên và tạo ra ứng suất cục bộ lên vải địa kỹ thuật.

Do đó, đối với hệ thống nhiều{0}}lớp, các ống phía dưới phải được kiểm tra hình dạng, điều kiện tiếp xúc, độ ổn định và độ ẩm trước khi lắp đặt lớp tiếp theo.

Độ ẩm cuối cùng của bùn khoảng 50% có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo để đánh giá xem giai đoạn khử nước có tiến triển đáng kể đến điều kiện yêu cầu hay không.

Sau khi hoàn thành các chu trình làm đầy, ống tiếp tục mất nước và lắng xuống.

Chiều cao khô cuối cùng có thể xấp xỉ 80% chiều cao lấp đầy tối đa ở một số dự án.

Giá trị này có thể được sử dụng để ước tính sơ bộ thể tích bùn cuối cùng.

Tuy nhiên, để tính toán dự án, nên sử dụng kích thước ống thực tế và độ lún đo được thay vì chỉ dựa vào giá trị tham chiếu 80%.

Phương pháp xử lý phụ thuộc vào độ ẩm cuối cùng, thành phần bùn, yêu cầu về môi trường và điều kiện địa điểm.

Nếu bùn đã tách nước có thể vẫn còn tại chỗ, các ống vải địa kỹ thuật đã được lấp đầy có thể được phủ đất sau khi đạt được điều kiện yêu cầu.

Các ống được lấp đầy có thể vẫn là một phần của cấu trúc lấp đầy ổn định.

Nếu cần loại bỏ bùn, ống vải địa kỹ thuật có thể được mở bằng thiết bị xây dựng sau khi khử nước.

Bùn và vật liệu vải địa kỹ thuật đã cắt sau đó có thể được vận chuyển đến cơ sở xử lý hoặc xử lý đã được phê duyệt.

Một dự án khử nước vải địa kỹ thuật cần được kiểm tra ngay từ đầu thay vì đợi đến giai đoạn lấp đầy mới giải quyết vấn đề.

Trước khi thi công, hãy xác nhận:

Loại bùn và nồng độ chất rắn
Tổng khối lượng bùn
Độ ẩm cuối cùng yêu cầu
Khu vực khử nước có sẵn
Chu vi và chiều dài ống
Số lượng và vị trí các cổng nạp
Loại PAM và liều lượng
Công suất bơm và áp suất làm đầy
Hệ thống thu gom nước thải và lọc
Phương pháp cố định ống
Trình tự điền
Yêu cầu xếp chồng nhiều lớp
Phương pháp xử lý cuối cùng

Điểm quan trọng nhất là ống vải địa kỹ thuật, hệ thống polymer, hệ thống bơm và khu vực thoát nước cần được thiết kế đồng bộ.

Một ống có đặc tính lọc phù hợp vẫn có thể hoạt động kém nếu sai liều lượng polymer, lớp thoát nước bị tắc, áp suất làm đầy không được kiểm soát hoặc ống được đặt trên bề mặt không ổn định.

Vì lý do này, việc thử nghiệm hiện trường trước khi-lắp đầy quy mô là một phần quan trọng của quá trình xây dựng.