生石灰在處理河道污泥中的應(yīng)用

□王術(shù)禮

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們生活水平日益提高，隨之而來(lái)的是人們生產(chǎn)生活廢水污水的增多，由于污水處理設(shè)施建設(shè)滯后，部分廢水、污水無(wú)法進(jìn)行處理，直接排入河道，使河道受到污染，河道水體黑臭，水生植物退化甚至滅絕，水體生態(tài)系統(tǒng)被破壞，同時(shí)，由于污染物長(zhǎng)期聚集沉淀，在河底形成厚厚的污泥，對(duì)河道造成長(zhǎng)期污染。因此，徹底消除黑臭水體，改善美化環(huán)境，成為目前河道污染問(wèn)題中急需解決的水環(huán)境問(wèn)題。目前，河道污染處理方法主要有生物降解技術(shù)、底泥換填等技術(shù)，其中生物降解技術(shù)主要是針對(duì)水體污染治理，對(duì)河底淤泥的效果較慢、治理周期長(zhǎng)，底泥換填可以徹底解決河道水體污染問(wèn)題、周期短，但是運(yùn)棄的污泥容易對(duì)棄碴場(chǎng)環(huán)境造成二次污染。因此，在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，需統(tǒng)籌考慮工程周期、治理效果等。為此，分析生石灰對(duì)污泥處理的機(jī)理，并結(jié)合工程實(shí)例，介紹生石灰在河道污泥處理中的應(yīng)用，為河道污泥治理提供參考。

1.生石灰處理河道污泥原理

對(duì)河道污泥進(jìn)行處理，主要是對(duì)污泥進(jìn)行穩(wěn)定化，是指污泥通過(guò)生物、化學(xué)或物理處理，使處理產(chǎn)物達(dá)到不易腐敗發(fā)臭、控制病原體等要求。

表1 不同方案比較表

污泥石灰穩(wěn)定是指在污泥中投加干燥的生石灰（CaO），進(jìn)一步降低泥餅含水率，同時(shí)使其pH值和溫度升高，殺死和抑制病原菌和其他微生物生長(zhǎng)，達(dá)到污泥穩(wěn)定的過(guò)程。其化學(xué)反應(yīng)如下：

CaO+H2O→Ca(OH)2+熱量

石灰與污泥中水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放出熱量，污泥溫度升高，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到100℃，致使污泥內(nèi)水分蒸發(fā)，含水率大幅度降低，通過(guò)物理化學(xué)雙重作用，使污泥減量化、穩(wěn)定化。

污泥中加入生石灰，使污泥pH值升高，達(dá)到約12左右，經(jīng)復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)達(dá)到除臭效果；污泥的溫度和pH值的升高，能夠殺死和抑制病原菌和其他微生物生長(zhǎng)，達(dá)到污泥的無(wú)害化處理。加入生石灰后的堿性污泥，經(jīng)物理化學(xué)反應(yīng)，部分重金屬離子生成穩(wěn)定的無(wú)害化合物。污泥與生石灰化學(xué)反應(yīng)，消耗大量水分，同時(shí)產(chǎn)生熱量，蒸發(fā)了大量水分，降低污泥含水率。經(jīng)改性穩(wěn)定后的污泥，運(yùn)輸和存儲(chǔ)條件得到了改善，避免了運(yùn)輸途中及存放地的二次污染。

2.生石灰處理河道污泥實(shí)例

2.1 工程概況

尹家溝是海河流域薊運(yùn)河水系的3級(jí)支流，發(fā)源于三河縣燕郊鎮(zhèn)盛家屯，流經(jīng)三河市燕郊鎮(zhèn)的發(fā)蓋子、趙辛莊、南曹莊、西辛營(yíng)、西柳河屯、東柳河屯，后進(jìn)入大廠縣祁家屯，于夏墊鎮(zhèn)匯入鮑邱河。

燕郊鎮(zhèn)位于河北省廊坊市北部偏東，地理坐標(biāo)為東經(jīng) 116°45′～117°15′，北緯 39°48′～40°05′，地處京、津、唐“金三角”地帶，與北京僅一河之隔，是環(huán)京津、環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的腹地，地理位置十分優(yōu)越。

本次設(shè)計(jì)工程治理段為尹家溝東柳西柳段，自G102公路至東柳河屯東縣界處，長(zhǎng)2.64km，河道寬度約22～25m。

2.2 河道工程現(xiàn)狀

尹家溝東柳西柳段，兩側(cè)為西柳河屯、東柳河屯及部分工廠企業(yè)，由于治理段工程所在區(qū)域污水管網(wǎng)建設(shè)滯后，兩岸生產(chǎn)生活污水直接排入河道，造成河道污染嚴(yán)重；由于河道多年未進(jìn)行治理，河道淤積，排水不暢，造成污水存蓄在河道，河底污泥沉積，污水下滲污染河底土壤，河道常年散發(fā)惡臭，環(huán)境惡劣。

為保障沿河道民眾身心健康，改善生態(tài)環(huán)境，達(dá)到既要金山銀山，又要綠水青山的要求，對(duì)河道進(jìn)行治理是非常必要的。

2.3 工程總體設(shè)計(jì)方案

2.3.1 主要設(shè)計(jì)要求

快速消除河道黑臭水體，改善河道環(huán)境；對(duì)河道進(jìn)行清淤疏浚，沿岸綠化及環(huán)境美化等。

2.3.2 工程設(shè)計(jì)方案

排查并切斷污染源，沿河道修建截污管道，搜集兩岸生產(chǎn)生活污水，引入污水處理廠進(jìn)行集中處理；排干河道內(nèi)污水，然后對(duì)河底污泥進(jìn)行清理。對(duì)河道岸坡及兩岸進(jìn)行綠化，改善生態(tài)環(huán)境。

2.4 河道污泥處理設(shè)計(jì)

由于河道內(nèi)常年污水沉積，加上河道污水下滲污染河底土壤，現(xiàn)狀河底污泥厚度約1～2m，局部達(dá)到3m左右，土方量大，含水率很高，部分呈流動(dòng)狀態(tài)，散發(fā)著惡臭氣味。根據(jù)工程實(shí)際情況，擬定以下幾個(gè)方案。見(jiàn)不同方案比較表。

綜合表1分析，方案1有施工周期短、施工方便、效果好、且不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用方案1。

參考相關(guān)文獻(xiàn)資料，本次工程設(shè)計(jì)生石灰為選取石灰粉，按體積比污泥量：生石灰=1∶0.3進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攪拌，然后靜置待溫度降低后，運(yùn)至棄碴場(chǎng)。對(duì)于部分加生石灰攪拌后含水率較高且呈流態(tài)的，可摻拌干土后運(yùn)輸。

2.5 河道污泥處理效果

工程實(shí)施過(guò)程中，生石灰摻拌時(shí)，發(fā)出大量熱量，伴隨氣泡蒸汽，靜置至常溫后，污泥含水率明顯降低，由開(kāi)始流態(tài)、流塑態(tài)變?yōu)樗軕B(tài)，基本能達(dá)到可運(yùn)輸狀態(tài)；污泥惡臭味道明顯減輕，運(yùn)至棄碴場(chǎng)后，無(wú)明顯異味，無(wú)二次污染發(fā)生。

工程治理完成后，結(jié)合截污管道及綠化工程實(shí)施，河道內(nèi)無(wú)污水匯入，兩岸綠植生長(zhǎng)，生態(tài)環(huán)境宜居，生態(tài)效果明顯。

3.結(jié)論及建議

本文針對(duì)河道污染情況，將污水處理廠常用的生石灰穩(wěn)定處理污泥方法應(yīng)用于河道污泥治理，實(shí)踐證明這是一種行之有效、工期短、見(jiàn)效明顯的處理措施，對(duì)今后處理類似工程有一定借鑒意義。同時(shí)，進(jìn)行處理后的干化污泥可以進(jìn)一步進(jìn)行資源化利用。

河道完成工程治理后，要結(jié)合河長(zhǎng)制，加強(qiáng)河道管理，避免污水、垃圾等污染物進(jìn)入河道，造成再次污染。同時(shí)通過(guò)生態(tài)景觀治理，對(duì)河道進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，建立良好的生態(tài)循環(huán)，使水體具有自凈能力，達(dá)到人與自然的和諧統(tǒng)一。