分析市政新型環(huán)保清淤及淤泥無害化處理方法

中國(guó)水利水電第十二工程局有限公司 閆紅超

隨著城市人口增多以及工業(yè)化的成熟發(fā)展，越來越多的工業(yè)污水、生活廢水和垃圾會(huì)直接活間接排放到城鎮(zhèn)河道中，使得河流水體遭到巨大的污染，這種污染甚至已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出水體的自凈能力，大量污染物和垃圾因此沉積下來，也會(huì)導(dǎo)致大量有機(jī)無機(jī)污染物的產(chǎn)生，出現(xiàn)在泥底以及水體中，溶解氧急劇減少，再加上許多污染物和垃圾具有一定的毒害作用，更會(huì)造成動(dòng)植物大量死亡。因此，在新時(shí)期，對(duì)節(jié)能減排與可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略更需要注重。對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)河道的治理，可以采用淤泥無害化處理技術(shù)來保障水土的安全無污染[1]。

一、清淤方法概述

目前我國(guó)國(guó)內(nèi)的城鎮(zhèn)河道清淤方法包括以下幾種：第一種是利用水位差或是人為制造水位差等方式不斷增加計(jì)劃清淤河道的流量，讓河底大量的淤泥跟隨水體帶出河道外部。這種方式對(duì)于落差更大的河流水系而言十分實(shí)用，但本質(zhì)來講，仍然是將某一段河道的淤泥擴(kuò)散到其他河流水系中，總體的淤泥量并沒有減少，治標(biāo)不治本，往往會(huì)造成淤泥二次污染。第二種是機(jī)械清淤，指采用機(jī)械方式將河道淤泥從中分離出來[2]。最為常用的方法是采用挖泥船挖泥，但對(duì)于泥質(zhì)較為堅(jiān)硬的河道，和位于淤泥層上部的浮泥幾乎沒有，再加上挖泥船的體型較大，很容易受到外部的限制，也會(huì)影響最終的效果。第三種是人工清淤，是指在河道的兩頭分別構(gòu)建圍堰，將壩內(nèi)的河水排干，并且采用高壓水泵對(duì)淤泥層進(jìn)行沖刷，沖刷以后放到河道一段時(shí)間，通過泥漿車進(jìn)行集中處理，這種方式的淤泥清除效果十分理想，但是需要筑壩排水，在這個(gè)過程中很容易造成河岸崩塌，帶來較大的安全隱患[3]。第四種是生態(tài)清淤。作為一種能夠有效改善河道水質(zhì)的方式，生態(tài)清淤是指在淤泥層中加入具有微生物的制劑和促生劑，利用微生物大量分解河道淤泥內(nèi)的污染物，這種方式效果十分穩(wěn)定，對(duì)于河道的環(huán)境沒有明顯的破壞，并且成本低廉，在改善水質(zhì)的同時(shí)，對(duì)于一些黑臭河道的清淤效果更加明顯[4]。

以上幾種常規(guī)的清淤方法往往存在一些不足，第一點(diǎn)是人身安全，若是操作不當(dāng)，很容易會(huì)造成施工現(xiàn)場(chǎng)人員出現(xiàn)安全事故，再加上淤泥中存在一系列有毒有害氣體，在釋放的過程中，會(huì)嚴(yán)重影響人身安全。第二點(diǎn)是環(huán)境的安全。未經(jīng)過處理的淤泥往往會(huì)造成二次污染，這種污染會(huì)對(duì)種植業(yè)、地下水等帶來潛在的威脅，而水體流動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致下游河道出現(xiàn)污染，淤泥的有毒有害氣體會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的破壞。第三點(diǎn)是生態(tài)安全。淤泥中的斷流以及泥底擾動(dòng)等等，都會(huì)對(duì)水生物、植物、微生物系統(tǒng)以及生物多樣性帶來一定的影響，再加上污染水體中生態(tài)系統(tǒng)本來就十分脆弱，在受到干擾后，更會(huì)為生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的破壞。

二、環(huán)保清淤技術(shù)流程分析

由于常規(guī)的清淤工程中都會(huì)造成大量的淤泥產(chǎn)生，如何去處理這些淤泥已經(jīng)成為一個(gè)棘手的問題，再加上清淤過程中往往會(huì)伴有惡臭，散發(fā)異味的氣體會(huì)造成周圍的空氣污染，甚至?xí)ㄟ^農(nóng)作物進(jìn)入人體，給人體造成無法承受的傷害。針對(duì)這一情況，需要采取一種具有環(huán)保性質(zhì)的清淤技術(shù)。第一點(diǎn)是精準(zhǔn)抽吸。要使用專業(yè)的環(huán)保吸泥泵的清淤船進(jìn)行清淤，確保輸送管道內(nèi)的淤泥流量能夠保持穩(wěn)定，在進(jìn)行底部抽泥時(shí)要精準(zhǔn)控制其抽吸情況，將周圍水體也隨著淤泥一同抽至后續(xù)處理環(huán)節(jié)，避免在抽吸過程中受到干擾而造成污染物擴(kuò)散，影響水環(huán)境。第二點(diǎn)是淤泥的輸送和預(yù)處理。清淤的水域需要脫水場(chǎng)地約250m左右，會(huì)采用軟管輸送的方式，為了避免湖底尺寸較大，或有垃圾和雜物等，對(duì)淤泥在線處理裝置產(chǎn)生一系列不利的影響，因此，需要在脫水場(chǎng)地附近設(shè)置100立方米左右的緩沖池，并且配置20mm的格柵，以此來攔截廢物和雜物，確保淤泥在線處理的穩(wěn)定運(yùn)行。第三點(diǎn)是淤泥的在線處理系統(tǒng)。在線處理能夠?qū)η逵賹?shí)現(xiàn)高效節(jié)能、綠色環(huán)保這一目標(biāo)，在線處理的過程中包括淤泥、流量以及含固率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及顆粒破碎處理系統(tǒng)等一系列內(nèi)容。其中，淤泥流量以及含固率在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要來自自動(dòng)控制的虛擬機(jī)以及重金屬固定器的夾頭量，不但能夠更加精確地控制脫水條件，還能夠有效實(shí)現(xiàn)工程量的準(zhǔn)確測(cè)量以及輕于成本的精確計(jì)算。通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳遞時(shí)，更能夠在第一時(shí)間指導(dǎo)清淤船操作員，不斷調(diào)整清淤的深度，避免污染物擴(kuò)散所造成的內(nèi)源污染。第四點(diǎn)是淤泥顆粒破碎處理系統(tǒng)，是指采用空炮作用，高效打碎較大的團(tuán)聚淤泥，使得淤泥能夠與絮凝劑更加容易混合在一起，也更利于脫水。第五點(diǎn)是高效虛擬機(jī)的投加系統(tǒng)。在預(yù)實(shí)驗(yàn)中會(huì)將聚合氯化鋁、pac以及硫酸鐵和石灰等多種脫水藥劑加以組合與研究，在得到最為理想的投藥量的同時(shí)，進(jìn)行在線投加，也能夠避免二次污染。

三、新型環(huán)保清淤技術(shù)應(yīng)用及脫水效果分析

雅瑤水道工程范圍為513縣道與珠江交匯處至鹽南公路與珠江交匯口，河道寬段50～200m不等。龍沙涌工程范圍分兩段，一段起于鹽步大涌，止于聯(lián)安大道，二段起于向陽(yáng)村大橋，止于雅瑤水道，河道寬段6～40m不等。河道主要存在的問題為局部河段相對(duì)狹窄，排澇能力不足；部分河段岸頂高程偏低，導(dǎo)致堤防防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)不足；河道內(nèi)淤積較為嚴(yán)重，導(dǎo)致本段河道的過流能力不足，給河道排澇造成了較大的安全隱患。本工程計(jì)劃總工期為240天，暫定開工時(shí)間為2021年3月15日，至2021年11月15日，根據(jù)實(shí)際的開工日期相應(yīng)調(diào)整。

（一）應(yīng)用分析

第一點(diǎn)是清淤方法的集成。在清淤環(huán)節(jié)，工作人員要采取積極有效的環(huán)保方式，基于環(huán)保和成本等一系列因素綜合考慮，集成應(yīng)用多種有效的清淤方式。由上述分析得知，水利的清淤過程中可能會(huì)造成一系列污染物的擴(kuò)散，因此要避免二次污染?；蚴呛拥烙倌辔廴矩?fù)荷較輕時(shí)，會(huì)影響其清淤效果，將原本沉積下來的污染物攪動(dòng)起來，也會(huì)造成擴(kuò)散，因此，要根據(jù)實(shí)際情況在符合的河道采用。采用這種集成的方式，能夠充分發(fā)揮不同清淤方式的優(yōu)勢(shì)，并且規(guī)避其存在的問題，更能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)保的清淤效果。第二點(diǎn)是直吸式清淤。作為一種全新且適合城鎮(zhèn)河道的機(jī)械清淤方法，是指利用能夠伸到淤泥層內(nèi)的靈活吸頭，通過設(shè)備產(chǎn)生負(fù)壓，將淤泥從河底吸走，也可在吸頭前增加過濾袋，將一系列的垃圾進(jìn)行集中收集，以機(jī)械化的方式加以分離，在清除大部分淤泥的同時(shí)，更能將污染最為嚴(yán)重的腐泥清除出去。

（二）脫水效果分析

本次工程針對(duì)雅瑤水道及龍沙涌現(xiàn)狀涌容不足、河道淤堵、水流不暢導(dǎo)致水質(zhì)變差的現(xiàn)狀問題，采取清淤工程措施，將河底部分淤泥、阻水雜物等清除到位，盡量增加河涌涌容，恢復(fù)過流能力，加強(qiáng)河涌間的水系連通，改善水動(dòng)力條件。清淤后，能夠?qū)Ψ篮榕艥称鸬椒e極作用，并且在日?；钏\(yùn)行調(diào)度時(shí)，使河涌水流順暢、不淤堵，助力水體水質(zhì)改善。（1)污泥絮凝污泥在脫水前必須先經(jīng)過絮凝過程。使懸浮液中的固相粒子發(fā)生粘接產(chǎn)生凝聚現(xiàn)象，使固液分離。污泥絮凝是在主機(jī)前部的混合攪拌器內(nèi)進(jìn)行的。（2）重力脫水壓濾機(jī)在壓濾之前有一水平段，在這一段，大部分游離水依靠本身的重力分離，把污泥疏散，并使其均勻地分布在濾布表面，使之在重力脫水區(qū)更好地脫去水分，此段內(nèi)大約能脫去50%的游離水。（3）壓榨脫水污泥經(jīng)重力脫水后，隨著濾布的移動(dòng)進(jìn)入上、下層網(wǎng)帶之間的鍥形加壓段，得到預(yù)壓縮脫水，進(jìn)一步脫去物料內(nèi)部的游離水，使物流變得更加堅(jiān)實(shí)，成為泥餅。通過帶式壓濾機(jī)脫水處理后的底泥，形成的泥餅經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，含水率可以控制在≦60%以下，在泥餅出口處，上、下濾布都設(shè)有塑料刮板，刮去粘在濾布未脫落的泥餅。經(jīng)過一系列處理后得知，濾袋中的淤泥含水率會(huì)隨著脫水的時(shí)間延長(zhǎng)而不斷降低，特別是在22d時(shí)，其平均含水率更是已經(jīng)降低到30%以下，能夠達(dá)到一種干裂的程度，達(dá)到預(yù)期的效果。

四、結(jié)論

總而言之，在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)的背景下，注重環(huán)保清淤并且采取無害化的處理技術(shù)已經(jīng)成為一種必然選擇。區(qū)別于其他清淤脫水的方式，這種新型環(huán)保的方式不會(huì)造成內(nèi)源污染，更不會(huì)對(duì)水體生態(tài)造成影響，并且高效、低能耗，且綠色脫水等一系列優(yōu)勢(shì)可以保證經(jīng)過過濾以后的水質(zhì)較好，無須額外處理。

相關(guān)鏈接

環(huán)保，全稱環(huán)境保護(hù)，是指人類為解決現(xiàn)實(shí)的或潛在的環(huán)境問題，協(xié)調(diào)人類與環(huán)境的關(guān)系，保障經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的持續(xù)發(fā)展而采取的各種行動(dòng)的總稱。其方法和手段有工程技術(shù)的、行政管理的、創(chuàng)新研發(fā)的，也有法律的、經(jīng)濟(jì)的、宣傳教育的等。

據(jù)參考消息報(bào)道，110個(gè)國(guó)家（約10億人）可耕地的肥沃程度在降低。在非洲、亞洲和拉丁美洲由于森林植被的消失、耕地的過分開發(fā)和牧場(chǎng)的過度放牧，土壤剝蝕情況十分嚴(yán)重。裸露的土地變得脆弱了，無法長(zhǎng)期抵御風(fēng)雨的剝蝕。在有些地方，土壤的年流失量可達(dá)每公頃100噸?；屎娃r(nóng)藥過多使用，與空氣污染有關(guān)的有毒塵埃降落，泥漿到處噴灑，危險(xiǎn)廢料到處拋棄，所有這些都在對(duì)土地構(gòu)成一般來說是不可逆轉(zhuǎn)的污染。

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長(zhǎng)提供機(jī)械支撐能力，并能為植物生長(zhǎng)發(fā)育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。由于人口急劇增長(zhǎng)，工業(yè)迅猛發(fā)展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產(chǎn)量和質(zhì)量，還通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質(zhì)，都叫作土壤污染物。