河道治理中清淤及淤泥處理技術(shù)探討

黃為

摘 要：近年來，國家高度重視對中小河道的治理，特別是清淤工程方面。通常來說，傳統(tǒng)的河道清淤重點(diǎn)是為了提高河道的防洪能力和灌溉能力，而現(xiàn)代清淤工程主要是為了解決河道污染問題，從而改善水質(zhì)。本文結(jié)合茅洲河的工程實(shí)例，主要分析當(dāng)前中小河道治理中的清淤技術(shù)和淤泥處理技術(shù)，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作帶來一些幫助。

關(guān)鍵詞：中小河道 清淤技術(shù) 淤泥處理

我國地域遼闊，中小河道眾多，然而大多數(shù)河道出現(xiàn)了嚴(yán)重的污染，極大地影響和危害了人們的生產(chǎn)和生活。客觀分析，主要是由于我國很多地區(qū)在追求經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展過程中，忽略了生態(tài)環(huán)境平衡的重要性，導(dǎo)致了經(jīng)濟(jì)發(fā)展加速了環(huán)境污染程度。本工程對茅洲河中上游段進(jìn)行實(shí)地測量，結(jié)合底泥檢測結(jié)果，除同觀大道以上的上游河段滿足設(shè)計(jì)河底高程以外，全段污泥深度為0.2m～1.5m，部分河段底泥發(fā)黑發(fā)臭，西田橋至洋涌河水閘段污泥最厚，污染最嚴(yán)重。本次工程側(cè)重于根據(jù)治污清淤方案對河道進(jìn)行清淤，解決河道發(fā)黑發(fā)臭等問題。河道淤積一是侵占河道過洪斷面，對現(xiàn)有防洪體系形成威脅；二是河道淤積底泥受外源污染形成污泥，未經(jīng)恰當(dāng)清淤及處置存在于環(huán)境中，給水體和大氣帶來二次污染，對河道的生態(tài)功能起到一定的破壞作用；三是河道淤積浮泥夾雜著建筑垃圾及生活垃圾，嚴(yán)重影響河道水景觀。因此河道治污清淤要引起高度重視，達(dá)到底泥經(jīng)處置后實(shí)現(xiàn)“穩(wěn)定化、無害化、減量化、資源化”目標(biāo)，選取合理的清淤技術(shù)極為關(guān)鍵。

1.中小河道治理中清淤技術(shù)的應(yīng)用

河道清淤工程的目的多為突出清除淤泥中污染物的概念和解決淤積問題，現(xiàn)在的清淤工程具有系統(tǒng)化施工的特點(diǎn)，在清淤之前應(yīng)進(jìn)行淤積測量以及底泥取樣檢測。在前期調(diào)查工作中，根據(jù)底泥成分，重點(diǎn)選取無機(jī)物、物理性質(zhì)及肥力、有機(jī)污染物和熱值等方面進(jìn)行分析，選擇合理的方案，包括具有針對性的淤泥技術(shù)，具體如下：

1.1水下清淤技術(shù)

水下清淤技術(shù)是在清淤船上安裝必需設(shè)備，然后將管道放置到需要清淤的位置，開動(dòng)機(jī)器設(shè)備，將河道中的淤泥予以清除和處理。水下清淤方式主要包括抓斗式、絞吸式和水上挖掘機(jī)清淤等。

抓斗式清淤是指利用抓斗式挖泥船開挖河底淤泥，但淤泥清除率只能達(dá)到30% 左右，很難改善水質(zhì)。絞吸式清淤挖泥、輸泥和卸泥都是一體化完成，施工精度較高，不會(huì)出現(xiàn)淤泥泄露的問題，缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)回淤問題，清淤效率并不高。水上挖掘機(jī)清淤可懸浮在浮泥或水上自由行走，被廣泛使用于河道清淤和水域治理、資源開發(fā)、環(huán)境整治等復(fù)雜的工程中。新一代的水上挖掘機(jī)能在水深5m的狹窄區(qū)域內(nèi)進(jìn)行清淤作業(yè)，但其缺點(diǎn)也較為明顯，不能輸送淤泥，清淤效率較低。

本工程根據(jù)工程規(guī)模、建設(shè)要求、茅洲河現(xiàn)場水域條件、自然與環(huán)境條件等影響因素進(jìn)行選擇清淤設(shè)備及輸送方式?？紤]到清淤范圍內(nèi)水域深度較淺，周圍多為居民生活區(qū)，不適宜用清淤船舶和泥駁輸送方式進(jìn)行清淤，故采用水上挖掘機(jī)清淤技術(shù)。運(yùn)輸方面考慮到大型自卸車無法駛?cè)牒拥?，也不宜直接在截污箱涵頂面工作，建議在運(yùn)輸方式上采用浮桶+船+自卸汽車。施工操作思路為：由水上挖掘機(jī)將挖上來的底泥放置到船上的浮桶中，由船將浮桶運(yùn)送到岸邊的截污箱涵上，汽車吊將浮桶運(yùn)到停放在堤頂路上的自卸汽車中，最后由自卸汽車統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)礁浇呐R時(shí)處理場地進(jìn)行處理。

1.2環(huán)保清淤技術(shù)

環(huán)保清淤處理技術(shù)在施工過程中對于水體濁度的控制較好，近年來在中小型河道的清淤工作中取得較好的成績，特別是在抑制污染物擴(kuò)散、泄漏等方面。該技術(shù)的淤泥清除效果超過95% 以上，清淤效果較好。缺點(diǎn)是成本較高，實(shí)際運(yùn)用較少。

2.中小河道治理中的淤泥處理技術(shù)

河道清淤時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多淤泥，淤泥指的是在靜水和緩慢的流水環(huán)境中沉積并含有機(jī)質(zhì)的細(xì)粒土，部分淤泥含大量有毒有害物質(zhì)，雨天時(shí)會(huì)進(jìn)入河道，導(dǎo)致河道水體受到污染，需及時(shí)有效處理清淤后產(chǎn)生的大量淤泥。應(yīng)根據(jù)淤泥的分類和性質(zhì)，結(jié)合河道具體情況，選擇合適的淤泥處置方式。

2.1原位處理技術(shù)

原位物理處理指不改變底泥位置，采用物理方式對底泥進(jìn)行遮蔽，直接在底泥的上方用一層或者多層覆蓋物覆蓋，阻止底泥與上覆水直接接觸，防止污染底泥中的污染物向上覆水?dāng)U散的底泥修復(fù)技術(shù)，具有投資低，對周圍環(huán)境影響小的特點(diǎn)。用于原位覆蓋的覆蓋材料有多種，包括石子、沙粒等天然物、粉塵灰、爐灰渣等半成品或者是采用特殊材料合成的化學(xué)制品。缺點(diǎn)一是降低了河湖泊涌防汛能力，破壞原有生態(tài)系統(tǒng)，可能導(dǎo)致新的生態(tài)危機(jī)。二是覆蓋遮蔽沒有減少污染底泥層，反而會(huì)加速底泥層的厭氧反應(yīng)和反硝化作用，造成覆蓋層逐步侵蝕，容易形成污染反彈。三是在水體流動(dòng)較快的水域，覆蓋材料易發(fā)生變動(dòng)，影響覆蓋效果。

原位化學(xué)處理是通過向污染底泥加入化學(xué)氧化劑，提高氧化還原電位以減少污染物的毒性。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于費(fèi)用較低，并且對污染物的去除效果快。目前使用較多的氧化劑主要有高錳酸鹽、雙氧水、硝酸鈣等。對于受污染底泥的原位氧化治理，目前研究比較多的是采用硝酸鈣作氧化劑。向底泥中投加硝酸鈣可以氧化底泥中的有機(jī)污染物，抑制底泥中磷的釋放，同時(shí)還有利于去除底泥的黑臭現(xiàn)象。缺點(diǎn)是缺乏工程案例和成功經(jīng)驗(yàn)，極易導(dǎo)致工程失??；原位化學(xué)處理短期可能有效果，但耐久性不足。原位化學(xué)處理將底泥變成好氧狀態(tài)，快速改變黑臭現(xiàn)象，但破壞了厭氧微生物的體系和河流的生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)生二次環(huán)境問題風(fēng)險(xiǎn)較大。

2.2異位處理技術(shù)

異位處理技術(shù)是采用疏浚設(shè)備將底泥疏浚至岸邊，通過底泥預(yù)處理及脫水，使得底泥能夠?qū)崿F(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化、無害化和資源化”，目前技術(shù)相對成熟，是底泥處理主要方法。異位處置法主要包括機(jī)械脫水、攪拌固化、物理脫水固結(jié)、熱處理法等幾種。淤泥可通過泥砂分離+熱處理方法制成砂石、磚瓦和陶粒等，從而實(shí)現(xiàn)資源化利用。泥砂分離針對部分含沙量較高河床，污染附著于泥沙表面，經(jīng)過沙水分離和洗石機(jī)的處理便可使沙礫上的污染物溶解于水，回收可利用的沙礫。經(jīng)過處理后，回收沙礫裝袋后可用于建筑回填，場地平整等。熱處理方法是指采取加熱、燒結(jié)的方式，把淤泥轉(zhuǎn)化為建筑材料，根據(jù)其原理可分為：熔融和燒結(jié)。近年來，底泥消納方式中，底泥焚燒灰與黏土等摻和料制磚是底泥資源化利用的一種。底泥焚燒灰和黏土混合磚，底泥焚燒灰和黏土的制坯、燒成、養(yǎng)成等制造工藝均與黏土磚相近，燒制成品既可用于非承載結(jié)構(gòu)，也可按標(biāo)號用于承重結(jié)構(gòu)。

3.結(jié)束語

綜上所述，隨著人們環(huán)保意識的加強(qiáng)，河道清淤工作任重而道遠(yuǎn)，相關(guān)的工程部門不僅要有恒心，且要引進(jìn)先進(jìn)的清淤技術(shù)和淤泥處理技術(shù)，花最少的錢，辦最好的事。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本次茅洲河中上游清淤工程清除底泥總量為10.89萬m3，處理后產(chǎn)生6.53萬m3沙和4.36萬m3改性污泥。本工程消納方案分三種：分離晾曬得到的6.53萬m3沙，作為原料由建筑市場消化；4.36萬m3改性污泥中，3.0萬m3用于營造河灘生態(tài)地形；剩余的1.36萬m3改性污泥，裝植草袋用于茅洲河兩岸景觀護(hù)岸工程。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的河道清淤技術(shù)和淤泥技術(shù)會(huì)更上一層樓，河道的生態(tài)能力從而得到進(jìn)一步提升，人們所生存的環(huán)境也會(huì)越來越好。

參考文獻(xiàn)：

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