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中國水利學會疏浚與泥處理利用專委會綜合討論摘登

2017年11月25日，中國水利學會疏浚與泥處理利用專委會在河海大學朱偉教授的主持下展開了一場關于疏浚和泥處理的討論。參加討論的專家有：高斌友(安徽省合肥市政府副秘書長、環(huán)巢湖生態(tài)示范區(qū)建設領導小組辦公室主任)、方紅衛(wèi)(清華大學 教授)、范成新(中科院南京地理與湖泊研究所 教授)、尹洪斌(中科院南京地理與湖泊研究所 副研究員)、李凌(河海大學 教授)、程南寧(上?？睖y設計研究院 高級工程師)、吳華財(中水珠江規(guī)劃勘測設計有限公司 高級工程師)、羅顯文(浙江省疏浚工程有限公司 項目經(jīng)理/高級工程師)、丁海兵(青島浩澳環(huán)保科技有限公司 教授)、陳益人(三川德青科技有限公司 總工程師)、戴力犇(無錫聚慧科技有限公司 高級工程師)、李詠紅(東方園林水生態(tài)所 所長)，等。討論主要以巢湖、太湖以及海口河道治理，以及有關企業(yè)做法為例，圍繞如何盡可能減少清淤的量，淤泥的處理流程、技術和工藝，淤泥的出路等幾個方面來進行。

1 減少清淤的量——以巢湖、太湖以及?？诤拥乐卫頌槔?/h2>

a. 巢湖治理。巢湖治理從2012年11月份開始，到目前為止，一期和二期工程已經(jīng)基本完工，三期和四期工程正在全面推進，五期和六期工程已經(jīng)完成了可行性報告。巢湖的底泥處理目的，一方面是擴大河道的容量，提高河道流速，清淤之后主要找堆場堆放；另一方面是為了在巢湖岸邊消落帶筑坡，因為巢湖水位變化比較大，將底泥清淤然后在消落帶筑坡，筑坡之后種植物，如蘆葦、楊柳，以及引進的美國的雜交柳，把清淤后的底泥作為植物的營養(yǎng)質。但是巢湖大規(guī)模的底泥清淤還沒有開始，因為暫時沒有底泥處理標準，也要等待巢湖的湖盆測量結果，另外還要考慮很多因素，如與濕地的關系，包括施工過程中清淤深度的控制，施工機械的選擇、施工后績效評估等等。

b. 太湖清淤。太湖清淤從2000年開始，經(jīng)過一期清淤，總共清淤大概110多km2，疏浚了3 400多萬m3的污染泥。關于淤泥該清與不該清的問題，太湖確實有不該清的地方，尤其是東太湖，打著清淤的旗幟挖泥，其實挖的是黃土，要用工程力學上性質比較好的土去做經(jīng)濟開發(fā)區(qū)域的填土，甚至拿去賣。這個跟環(huán)保疏浚是兩個完全不同的概念。從清淤的角度，主要還是清污染的區(qū)域，但實際上這很難評估，因為開始決定疏浚的時候是針對內源污染的，是為了控制富營養(yǎng)化，是針對氮和磷以及有機質，要先推薦疏浚區(qū)，然后規(guī)劃治理區(qū)，再設一個保留區(qū)域和保護區(qū)。太湖推薦疏浚面積大概100多km2。

上?？睖y設計研究院負責的太湖清淤工程設計分3個階段。首先是進行現(xiàn)狀基礎資料的調查分析，調查包括底泥顆粒特性、底泥分布與釋放、水質、生態(tài)、入湖河流及外源污染控制情況等。這階段的底泥調查是普查，太湖2 338 km2底泥普查近岸平均是5 km2一個點，湖心區(qū)是20 km2一個點。第二步是開展疏浚分區(qū)研究，就是根據(jù)掌握的資料進行疏浚分區(qū)的劃分，通過系統(tǒng)分析和GIS處理初步確定需要清淤的區(qū)域和需要保留和保護的區(qū)域。太湖清淤工程實施時，前期有一定的工作基礎，如對整個太湖進行生態(tài)分區(qū)研究，基本上設計過程就是對其進行進一步復核。第三步是規(guī)模論證，主要解決平面清淤范圍和垂向清淤深度兩個方面的問題。對確定的需要清淤區(qū)域進行加密監(jiān)測，并做進一步的詳查。太湖清淤設計一般是200～500 m網(wǎng)格設1個點，做柱狀樣采樣分析和釋放試驗，然后對分析的數(shù)據(jù)和確定的清淤范圍控制指標體系進行判定，確定每個點代表的范圍是否需要清淤。清淤范圍確定后，再根據(jù)清淤范圍內的柱狀樣的分析結果，與確定的深度指標進行對照，其中主要考慮拐點、濃度控制和釋放等因素。

c. 海口河道清淤。海口河道清淤具體需要考慮的問題與湖泊還不太一樣，因為河道有一個最基本的行洪功能要求，所以在確定清淤量，包括清多深和具體清淤范圍的時候，主要從兩個方面來考慮：一是要清除作為內污染源而存在的污染底泥，這是從河道水環(huán)境改善的角度來考慮；二是要保持河道行洪斷面的要求，這是從河道需要具備的水利功能來考慮。這兩個條件都要滿足，海口清淤工程項目基本上都要清到行洪斷面。

2 淤泥處理流程、技術與工藝

a. 流程。城市河道的污染最嚴重，因為在水沙循環(huán)的過程中加入了人類活動的影響。水庫、湖泊和近海的海域也是泥沙聚集地。從演變的趨勢來分析，湖泊，水庫總體上是處于淤積狀態(tài)，盡管現(xiàn)在許多的水庫已經(jīng)不涉及淤積的安全問題，但是，床面是在抬升的。水庫下游的河道，尤其是中小河道沖刷形成泥沙輸移，對此，應該先做比較分析，然后集中處理。首先要弄清楚泥的總量。不僅是淤積的總量，還有受污染的總量，待處理的泥沙可以通過兩種途徑處理：一種是原位處理，一種是疏浚后通過其他的辦法進行消納。首先要通過評估弄清哪些淤泥進行原位處理，哪些進行疏浚處理；然后就是工藝和手段的問題；最后還要做疏浚效果評估。

b. 技術與工藝。底泥覆蓋是一個物理過程，目前主要采用活性材料來吸附底泥的氮磷、重金屬、有機物。底泥覆蓋的核心是吸附材料，要掌握吸附材料對底泥吸附的容量是多少，能夠達到什么修復效果。還要了解底泥處理技術(包括底泥疏浚、底泥覆蓋、底泥鈍化)的適用性。底泥鈍化首先要考慮水動力問題。在深水湖、水動力比較差的河道以及湖灣，可以嘗試使用底泥鈍化技術。

使用底泥原位處理技術后，底泥有機物被降解，泥的密度變大，顆粒變大，沉到底部。但是磷的循環(huán)是從磷灰石回到磷灰石，所以必須要能把磷沉淀到底泥下邊。這就存在未來二次污染的風險問題。當河流的流速較快，如洪水時，這些污染物質就會出來。處理辦法是，在底泥中放置吸附磷的載體。當載體吸附的磷達到飽和時，把載體挪到大池子里，把磷處理掉后，再把載體放回水中，繼續(xù)用來除磷。針對河道污染底泥的特定目標污染物，選擇原位投加，能夠激活底泥微生物的生長基質，形成能有效降解底泥中目標污染物的微生物，達到原位處理污染底泥的目的。這種方法有別于投加微生物處理的方法，因為直接投加微生物可能會涉及菌體流失的問題。

c. 案例。浙江省疏浚工程有限公司目前主要采取絞吸式挖泥船進行清淤，大概40%的項目都是要對泥進行處理，大概60%的項目是將泥直接堆放。選擇堆放是因為當?shù)赜泻芏嗟V坑可以利用。經(jīng)過一兩年的時間，最后的泥質量較高，因為排水條件比較好，而且泥固結的時候，上層還可以種地，從而增加耕地。另外的20%的泥主要是用作沿海區(qū)域的填海。占總量的40%的需要固化的或需要處理的淤泥中，大約10%的工程在疏浚的時候使用真空預壓的方式，需要一定的面積去攤開淤泥進行處理。很多的淤泥處理采用了板框脫水，但是板框處理后的泥餅堿性太高，迫切需要化學調理劑，使出來的土非堿性。第二個方面就是固化處理，固化處理的土也是堿性的，所以對板框后的土和固化土的高堿性問題需要展開研究。

三川德青科技有限公司(以下簡稱三川德清)在城鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)污泥的處理和處置方面做了些工作。2017年分別在第一批海綿城市建設試點城市的武漢市青山區(qū)和湖南省常德市各建成了一個城市排水管渠污泥處理示范站，正在河南省建設處理規(guī)模稍小的第3個示范站，目前已完成了一個城鎮(zhèn)排水管渠污泥清淤相關的國家水專項產(chǎn)業(yè)化項目的中期檢查。相對于城市的內河內湖，城鎮(zhèn)排水管渠位置處于前端，也是污水處理廠的前端。“黑臭在水里，根源在岸上，關鍵是排口，核心在管網(wǎng)”，從本質上說明了控源截污的重要性。長期以來，管渠清淤的污泥快速處理和清淤后的通溝污泥如何處置是重要問題。三川德清在管渠、泵站清淤現(xiàn)場先做一個移動式的車載污泥處理設備，及時進行污泥脫水減量，然后對各處分散搜集的難以安全處理和處置的通溝污泥集中整合到一個終端的綜合處理中心，通過濕法分類、分級，有機物與無機物的分離，固液分離，使固體物質形成可進一步資源化利用的產(chǎn)品原料，而碳源豐富的污水則進入污水處理廠。這樣既保證了管渠、泵站等排水設施的日常性維保工作順利進行，也解決了管渠污泥的最終去向問題。最后處理出來5～6種具備資源化利用條件產(chǎn)品。這5～6種產(chǎn)品里面，砂和卵石之類的無機物質的有機燒蝕率低于3%～5%，三川德清就把它作為建筑工程原料或制成建材產(chǎn)品，將有機質較高、含水率低的泥餅做成園林綠化用土和土壤基質，對垃圾進行焚燒，實現(xiàn)了污泥的全量處理。從水下的清淤機器人開始，到高效的脫水減量設備、改性固化藥劑等一些新材料，三川德青都做了從工藝、裝備到材料的研究，希望結合相應的工程規(guī)劃，能夠就地、就近實現(xiàn)資源化利用，此外，還針對盾構廢漿和建筑渣土的安全處理與資源化利用問題，在自有的專用裝備基礎上，做了延伸的工藝技術集成研究。從下水管網(wǎng)的清淤出來的泥，其性質介于河湖底泥和污水處理廠污泥之間，有機質含量非常高。對這些泥的處理，可通過濕法方式進行分離，或通過機械和物理的方式利用物料的重力差、密度差來分離，還可利用強力擦洗等一些專用裝備來進行分離。

無錫聚慧科技有限公司在福州河道清淤處理中采用了離心脫水新技術。公司研發(fā)了一套移動式的清淤脫水再固化的集成設備，但福州項目的場地很狹小，而這套設備在使用的時候需要一定的場地條件，因為條件不足，現(xiàn)在使用過程中出現(xiàn)處理效率比帶式壓濾機和板框稍微高一點、但是能耗很大的問題，而且因為設備在設計的時候有一些不合理的地方，配套設備出現(xiàn)很多問題，導致整個系統(tǒng)停滯。問題主要是該技術需要一個調泥池，而當初設計的調泥池起不到調泥的作用，所以在現(xiàn)場還要在河套里面放一個很大的沉淀池。

3 淤泥的出路

關于泥的出路，專家們認為不外乎為資源化處置和利用，如作為道路填料、化為土等等。更重要的，專家認為，如果控制好外源污染的話，就不要把淤泥挖出來，也就不用為淤泥找出路。