随着经济全球化的发展以及城镇化率的不断提高,我国很多地区的河流、湖泊污染严重,水环境恶化。河流湖泊最大的污染源来自于底泥的释放,因此环保清淤成为治理河湖污染的有效措施。清淤淤泥的处理处置需要遵循减量化、稳定化、无害化和资源化利用的原则,其中减量化是稳定化、无害化和资源化利用的前提条件。在环保清淤中,减量化是通过浓缩和脱水过程实现的。其中浓缩过程是实现淤泥减量化最重要的步骤。尽管浓缩在淤泥处理处置中的作用如此重要,然而浓缩的工艺方法在几十年间并没有质的进步,且已经成为限制淤泥处理处置产能的瓶颈环节。过滤是实现浆体固液分离的一种常用方法。错流过滤是过滤的一种特殊形式。在错流过滤过程中,浆体与过滤介质平行流动产生作用于介质表面的剪切力,阻碍了固体颗粒在过滤介质表面的堆积,并限制了滤饼厚度的发展。因此错流过滤能使过滤长时间保持在较高通量的状态。常用的河湖淤泥处理处置工艺一般需要几百米到几十公里长度不等的管道作为载体把清淤淤泥输送到浓缩脱水场地。本文把错流过滤与淤泥输送管道结合起来,赋予输送管道同时作为泥浆载体和过滤介质的功能,达到在淤泥输送阶段浓缩的目的,从而为后续的脱水过程提供合适的进料泥浆条件。为了将错流过滤应用在疏浚淤泥浆体浓缩过程中,本文主要研究了以下内容:对错流过滤研究的首要问题是识别错流过滤的堵塞机理。本文首先对现有过滤堵塞模型进行了分析。在此基础上,考虑疏浚淤泥泥浆中固体颗粒粒径的非均匀性,以颗粒稳定理论为指导,推导新的错流过滤堵塞模型。然后将错流过滤的试验结果与过滤堵塞模型进行曲线拟合,以决定系数R平方值为指标评价曲线拟合结果,确定了适用于本文研究范围的滤饼堵塞机理。对错流过滤的研究最重要的内容是实现对错流过滤过程的预测,包括对错流过滤流速过程和滤饼质量及固体颗粒粒径分布变化过程的预测。在考虑浆体固体颗粒非均匀性的基础上,本文把布朗扩散特征速度、剪切诱导扩散特征速度和惯性升力特征速度之和作为固体颗粒的反向移动速度,通过比较浆体中固体颗粒反向移动速度与错流过滤速度的相对大小确定固体颗粒在过滤介质表面堆积与否与堆积的体积,结合达西定律和Kozeny-Carman公式,得到错流过滤过程的计算模型并指出疏浚淤泥错流过滤的平衡状态。然后用试验结果验证该计算模型的准确性。随后,以该计算模型为指导,研究了浆体流动速度、浆体固体体积分数和过滤介质阻力对错流过滤过程的影响。对错流过滤研究的最重要的目的是找到提高错流过滤平均流速的方法。在推导的计算模型的指导下,本文研究了絮凝和反冲洗对提高错流过滤流速的影响。根据试验结果验证絮凝和反冲洗对提高疏浚淤泥浆体错流过滤流速的有效性。通过本文的研究,我们更深入的了解了疏浚淤泥浆体错流过滤的过程,确定了疏浚淤泥浆体错流过滤的堵塞机理,实现了对疏浚淤泥浆体错流过滤过程较为准确的预测,找到了提高错流过滤平均流速的方法,为错流过滤在疏浚淤泥浆体浓缩的应用提供了基础。