影響環(huán)保疏浚的相關(guān)因素和工藝優(yōu)化探討

張劍彬

（惠安縣泉惠石化基地開發(fā)建設(shè)有限公司， 福建 泉州 362000）

0 前言

隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)化程度的逐漸增高，導(dǎo)致人類的日常生活對于自然環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，因?yàn)橐酝鐣?huì)對于環(huán)保不夠重視，導(dǎo)致大量的生活污水和工業(yè)廢水被隨意的排放到江河湖海中，導(dǎo)致水體土壤出現(xiàn)污染，出現(xiàn)了水體富營養(yǎng)化或水質(zhì)惡化等嚴(yán)重后果。主要可以水體污染類型分為內(nèi)源污染、外源污染，而環(huán)保疏浚作為一種能夠快速去除內(nèi)源污染的有效方式之一，在當(dāng)前的得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)保疏浚的生態(tài)特征是為疏浚區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)創(chuàng)造良好的條件，在開展環(huán)保疏浚的過程中，清理污染底泥，不能對于原有的水體生態(tài)平衡系統(tǒng)造成破壞，疏浚的厚度則是根據(jù)通航條件和土層來決定的，一般不會(huì)超于1m。但是，相較于發(fā)達(dá)國家，我國的環(huán)保疏浚主要存在著設(shè)備、技術(shù)等滯后的情況，這些因素已經(jīng)成了環(huán)保疏浚的應(yīng)用障礙。

1 環(huán)保疏浚的影響因素

1.1 挖泥精度

開展環(huán)保疏浚的目的是為了清除水體中存在污染的底泥，而對于底泥的開挖深度則是以污染底泥的分布情況為依據(jù)來決定的，如果開挖泥層不是太厚，那么疏浚工程既需要去除污染底泥，并且還需避免出現(xiàn)超挖非污染底泥的情況，同時(shí)還需要控制污染底泥的處理量和成本【1】。因此，清除對于環(huán)保疏浚的設(shè)備精度具有著非常高的要求。如下表一所示為環(huán)保疏浚技術(shù)的特點(diǎn)。

表一 環(huán)保疏浚技術(shù)的特點(diǎn)

底泥自上而下依次為浮泥層、淤泥層和原泥層。而在進(jìn)行環(huán)保疏浚的過程中，疏浚的是上部浮泥層，這一層會(huì)容易產(chǎn)生污染，但淤泥層同樣也是環(huán)保疏浚過程中的重點(diǎn)處理對象。最底部的老土層則是屬于自然構(gòu)造層，需要將其保留下來【2】。所以，環(huán)保疏浚對于疏浚的精度具有著非常高的要求，進(jìn)行疏浚時(shí)，深度誤差嚴(yán)格控制在5cm～10cm之間。通常情況下，疏?？刂葡到y(tǒng)包括平面定位及深度定位，平面定位用于確保疏浚位置的準(zhǔn)確性，深度定位用于確保浚后標(biāo)高的準(zhǔn)確性。將以下幾個(gè)參數(shù)當(dāng)作參考標(biāo)準(zhǔn)：一是絞刀頭支架角度；二是船舶結(jié)構(gòu)參數(shù)；三是船舶垂直位置等，就絞刀頭深挖測算加大處理力度。從客觀的立場出發(fā)來講，測量形成干擾的因素主要涵蓋以下幾點(diǎn)：一是GPS 系統(tǒng)誤差；二是環(huán)境因素；三是RTK設(shè)備；四是操作人員專業(yè)水平；五是測量手段等【3】。

1.2 疏浚過程中出現(xiàn)污泥擴(kuò)散

因?yàn)樵诃h(huán)保疏浚過程中，必然會(huì)發(fā)生絞刀頭的擾動(dòng)和水體流動(dòng)，所以會(huì)導(dǎo)致污染底泥被疏浚后出現(xiàn)顆粒會(huì)變小的情況。而這一情況發(fā)生后，污泥非常容易在水體擴(kuò)散，最終出現(xiàn)二次污染， 對于周圍水域的水體水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。當(dāng)前我國的環(huán)保疏浚工程中，并不重視防擴(kuò)散措施在其中的作用，導(dǎo)致在實(shí)施環(huán)保疏浚的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)水域水體懸浮顆粒擴(kuò)散的情況。

擴(kuò)散量大小的影響因素主要包括：①泥泵流量、絞刀轉(zhuǎn)速；②吸口的位置；③絞刀頭形式；④土的類型；⑤絞刀頭轉(zhuǎn)速；⑥周圍水體流速等因素【4】。

1.3 底泥脫水的資源化利用

環(huán)保疏浚工作在施工結(jié)束后，如果沒有妥善處理疏浚底泥的話，將會(huì)對水質(zhì)產(chǎn)生影響。由于底泥中存在大量的病原菌、病毒、寄生蟲（卵）等有害物質(zhì)，所以非常容易對于水質(zhì)產(chǎn)生二次污染。站在客觀的立場出發(fā)來講，因?yàn)槟承┖恿骱吹啄嗬锩嫒菀籽苌龃罅康奈廴?，倘若只是隨意的堆放底泥不使用切實(shí)可行的手段的話，那么不僅僅會(huì)占用大量的土地資源，并且還會(huì)浪費(fèi)可以利用的疏浚底泥資源。如果對其實(shí)施有效地方法進(jìn)行處理，使其成為可用、無害的資源，那么對于環(huán)保疏浚將會(huì)產(chǎn)生積極地影響【5】。如下圖二所示是一種河湖污染底泥環(huán)保疏浚固化處置連續(xù)化處理方法技術(shù)。

圖二 底泥環(huán)保疏浚固化處置連續(xù)化處理方法技術(shù)

1.4 疏浚尾水排放、疏浚物存儲(chǔ)的影響因素

在開展環(huán)保疏浚工作期間，污染底泥通常會(huì)直接被運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)的堆場中，借助于堆場完全沉淀后將污泥留在此處，但是要對疏浚尾水做好相應(yīng)的排放工作。通常情況下，疏浚底泥堆場尾水涵蓋以下幾種物質(zhì)：一是重金屬；二是有機(jī)污染物；三是氮等，所以倘若沒有對其加大處理力度，那么必然會(huì)給周圍水體產(chǎn)生直接的影響。

2 環(huán)保疏浚的工藝優(yōu)化措施

2.1 利用底泥資源化處理技術(shù)

對于不同的污染底泥需要進(jìn)行相應(yīng)的資源化利用，而底泥的資源化處理技術(shù)主要可以包括以下幾種：第一，相關(guān)人員利用環(huán)保疏浚底泥實(shí)施改良劑做好相應(yīng)的預(yù)處理工作，同時(shí)經(jīng)過一體化機(jī)械脫水等一系列工藝處理完畢后的干化疏浚土，倘若當(dāng)含鹽量≤0.3%，pH＜8.5，那么此時(shí)在制備種植用土壤中較為適合【6】；第二，從客觀的角度出發(fā)來講，每一個(gè)地區(qū)的疏浚底泥特性之間均存在著天壤之別，因此相關(guān)人員需要將更多的時(shí)間和精力投入到對河道、底泥性質(zhì)等方面的探索中，確?？梢跃哂懈觾?yōu)化的方案。第三，疏浚底泥原位脫水工藝以后，淤泥黏粒含量比較顯著，在制磚當(dāng)中得到了廣泛的使用。除此之外，底泥可以用于燒制陶粒和輕質(zhì)磚，通過水泥結(jié)和陶?？缮a(chǎn)具有一定強(qiáng)度的免燒磚，將含有機(jī)物高的污泥與底泥混合焙燒，在焙燒的過程中由于有機(jī)質(zhì)被燃燒，進(jìn)而產(chǎn)生大量的微孔，最終形成輕質(zhì)磚。

2.2 控制擴(kuò)散的關(guān)鍵技術(shù)

第一，應(yīng)當(dāng)對污泥顆粒疏浚期間里面的自然沉降特點(diǎn)進(jìn)行深層次的分析；第二，針對絞刀轉(zhuǎn)動(dòng)期間的離心力、相關(guān)負(fù)壓等存在的聯(lián)系加大研究力度；第三，深度剖析泥沙擴(kuò)散的特點(diǎn)【8】。

2.3 精確定位

結(jié)合相關(guān)實(shí)踐調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，疏浚船垂直定位通常包含以下幾種手段：一種是水面換算定位；另一種是RTK-GPS 定位。針對第一種手段來說，其存在某些約束性，一般可以迎合環(huán)保疏浚的目的。然而話又說回來，倘若是處于比較封閉性的狀態(tài)下，就會(huì)對其精度帶來不利影響。就第二種手段而言，相關(guān)人員借助于 RTK-GPS 定位可以精確控制定位，并能在施工環(huán)境較為惡劣的情況下正常使用。另外，疏浚精度還受絞刀轉(zhuǎn)速、疏浚底泥物理性能、絞刀橫向位移、泥漿泵流量等相關(guān)因素干擾，要想處理上述問題，那么就要將系統(tǒng)的適用范圍加以拓寬，并在此基礎(chǔ)上對多方面的影響因素加大探索力度。

2.4 余水處理

從當(dāng)前的發(fā)展趨勢來看，對余水處理通常涵蓋以下幾種：第一種是物理法；第二種是生物法；第三種是化學(xué)法。借助于三者相結(jié)合的處理手段，令疏浚余水依次通過以下幾個(gè)池子：一是生物排泥池；二是沉淀池；三是澄清池，并在此基礎(chǔ)上借助于一體化加藥設(shè)備往余水里面添加一定數(shù)量的聚合氯化鋁(PAC)絮凝劑，且該排放水質(zhì)可以滿足相關(guān)要求，顯然這一方法能夠?qū)崿F(xiàn)了疏浚余水達(dá)標(biāo)排放和環(huán)保疏浚的連續(xù)吹填。

3 總結(jié)

綜上所述，當(dāng)前環(huán)保疏浚在底泥脫水的資源化利用、余水的處理、疏浚過程中的擴(kuò)散、挖泥精度等因素方面還存在許多問題，因此，需要對環(huán)保疏浚各項(xiàng)影響因素加大研究力度，只有克服這些影響因素才能真正實(shí)現(xiàn)環(huán)保疏浚。