環(huán)保清淤及淤泥處置技術(shù)在水環(huán)境治理工程中的應(yīng)用

陳妙璇

（東莞市東引水環(huán)境投資有限公司 廣東東莞 523000）

1 概述

東引運河位于東莞市中部，各級河道321條，流域總面積843.13km2，承接了東莞全市22 個鎮(zhèn)區(qū)的生活和工業(yè)污水，水體水質(zhì)受到嚴重污染。根據(jù)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，樟村斷面水質(zhì)為劣Ⅴ類，主要超標因子是氨氮和總磷。

2019年，東莞市啟動了東引運河流域樟村斷面綜合治理工程水環(huán)境綜合整治工程，主要建設(shè)內(nèi)容包括內(nèi)源治理、堤岸整治、生態(tài)修復、活水保質(zhì)等工程。東引水環(huán)境治理工程打破了以往碎片化、分離化的做法，堅持“流域統(tǒng)籌，系統(tǒng)規(guī)劃”的治水原則，范圍涉及寮步、大嶺山、大朗、松山湖、橫瀝、東坑、常平、黃江、企石、茶山、橋頭、生態(tài)園、石排13個鎮(zhèn)街。

2 存在問題

橋頭鎮(zhèn)排水管網(wǎng)絕大多數(shù)采用的是雨污合流制，鎮(zhèn)內(nèi)生活污水、工業(yè)廢水大部分經(jīng)現(xiàn)有污水管網(wǎng)收集至橋頭鎮(zhèn)污水處理廠處理，但仍有部分經(jīng)由入河排污口，直接進入河涌內(nèi)。

根據(jù)2019年6月橋頭鎮(zhèn)水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)（如表1 所示），橋頭鎮(zhèn)主要河道均未達到V 類水標準，河涌均為劣V 類，綜合COD、氨氮、TP 指標，氨氮為該片區(qū)主要特征污染物，其次為COD 和TP。根據(jù)現(xiàn)場踏勘發(fā)現(xiàn)，小海河、蓮湖排渠、牛屎埡排渠、朗廈排渠、田頭角排渠、大洲排渠、橋常路南北箱涵及禾坑排渠黑臭嚴重，河道生態(tài)破壞嚴重，水體環(huán)境容量用盡。

表1 2019年6月橋頭鎮(zhèn)水質(zhì)檢測數(shù)據(jù)

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，小海河、牛屎埡排渠、大洲排渠和田頭角排渠明渠段，底泥污染嚴重，黑臭現(xiàn)象明顯，特別是小海河，由于氣溫高，水體嚴重缺氧，底泥出現(xiàn)大范圍上浮現(xiàn)象，進一步使水質(zhì)惡化。

據(jù)統(tǒng)計，項目實施前，橋頭鎮(zhèn)底泥黑臭明渠段約6.6km，暗渠段約13.4km。

3 水質(zhì)目標

樟村斷面綜合治理工程項目建設(shè)目標為：流域內(nèi)基本實現(xiàn)晴天不排污、河涌消除黑臭、樟村斷面達到地表Ⅴ類水質(zhì)。

4 治理原則

4.1 系統(tǒng)整治，突出重點

橋頭鎮(zhèn)河涌長年受污染物污染，河道底部沉積大量黑臭底泥，同時還有生活垃圾等，這些污染物還將持續(xù)危害河涌水體，對河涌實施徹底的清淤工作，對后期水體污染修復及環(huán)境打造工作能否實現(xiàn)預(yù)期目標具有關(guān)鍵作用。底泥清淤工作應(yīng)該因地制宜，突出重點，根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，制訂切實可行的清淤方案，對污染嚴重、常年黑臭河涌加大治理力度。

4.2 環(huán)保清淤，兼顧防洪

根據(jù)地勘資料揭露的黑臭層情況，清除河道內(nèi)污染超標的底部底泥及表面漂浮垃圾，即污染浮泥層、污染過層，且清淤過程不應(yīng)影響河道岸坡穩(wěn)定性，應(yīng)當預(yù)留安全距離。另外，在工程條件允許下，應(yīng)清淤至規(guī)劃河底標高。

4.3 工藝成熟，四化處置

清淤宜選用技術(shù)工藝成熟的清淤方式，選用可推廣的技術(shù)模式，綜合評估各項清淤工藝的適用性和可操作性，通過對底泥的減量化、無害化處理，最大程度地減少清淤帶來的二次環(huán)境問題，最大程度地利用脫水固化后的底泥。

5 治理措施

5.1 環(huán)保清淤

環(huán)保清淤是以水質(zhì)提升為目的，對水體中的污染底泥進行清淤。在清淤過程中，注重環(huán)境保護，最大程度地減少“二次污染”。項目根據(jù)河道底泥監(jiān)測情況，對工程范圍內(nèi)存在淤積的河床進行清淤，河道清淤將水利防洪（排澇）和環(huán)保治污相結(jié)合，既能擴大河道容積，加大河道容納洪水的能力，又能去除淤積底泥的污染層，不破壞原河床底泥生態(tài)系統(tǒng)。

河道底泥治理分為異位修復和原位修復。異位修復是指將污染底泥清淤疏浚，再進行固化填埋或物理、化學、生物處理。橋頭鎮(zhèn)需進行內(nèi)源治理的河道有10 條，生態(tài)塘有1 處，在生態(tài)塘采用底泥原位修復技術(shù)，其余河道均采用異位清淤。

異位清淤從方式上分主要有濕式清淤和干式清淤。對于河面寬廣的河道，采用濕式清淤，機械采用絞吸式挖泥船或水上挖掘機。對于不需要承擔航運功能、河面較窄的河道，通過分段設(shè)置臨時圍堰，采用小型挖掘機進行干挖或吸泥泵進行沖挖。

5.2 底泥處理

河道底泥是河流湖泊中在靜水或緩慢的流水環(huán)境中沉積，經(jīng)物理、化學和生物作用形成的未固結(jié)的細?；驑O細粒土，一般含有建筑、生活、固體危廢物等垃圾。而受面源污染、點源污染等的影響，生活污水及工業(yè)廢水的排放使得污染物沉積至底泥中，造成底泥嚴重污染，污染底泥具有明顯層序構(gòu)造，且泥中重金屬濃度較高，并帶有明顯惡臭。底泥的污染歸根結(jié)底是水體及片區(qū)環(huán)境的污染，嚴重危害生態(tài)環(huán)境及底棲生物健康。因此，對河流清淤產(chǎn)生的大量底泥進行處置，是內(nèi)源治理工程的重中之重。

工程應(yīng)用上，在考慮當?shù)厣鐣?、?jīng)濟發(fā)展情況的條件下，針對底泥的物理化學性質(zhì)（如含水率、顆粒分布、有機質(zhì)、重金屬含量等），選擇適當?shù)奶幚硖幹梅椒?。目前，國?nèi)、外常用的淤泥處理技術(shù)包括自然脫水、傳統(tǒng)機械脫水、真空預(yù)壓法、機械脫水固結(jié)一體化法、生物修復法、化學固化法和土工管袋法等。由于橋頭鎮(zhèn)底泥堆場用地困難，且工程工期緊張，綜合對比必選，最終選定機械脫水固結(jié)一體化法，可適用于空間有限的場地，同時，對底泥進行污染控制，脫水、出泥效率較高，可以最大程度上減少占地及對周邊環(huán)境的污染。設(shè)備上采用帶式壓濾機進行淤泥脫水固化（見圖1和圖2）。

圖1 帶式壓濾機進泥

圖2 帶式壓濾機出泥

淤泥通過渠泥運輸車運送至底泥脫水場地，經(jīng)格柵機分離垃圾、石塊等雜質(zhì)后進入沉砂池，經(jīng)去除大顆粒懸浮物（即泥沙）和漂浮物后進入沉淀池沉淀，沉淀池加入絮凝劑、調(diào)理劑、固結(jié)劑等與池內(nèi)底部淤泥發(fā)生一系列物理化學反應(yīng)，淤泥進入調(diào)理池攪拌后，通過污泥泵提升至壓濾機進行固結(jié)脫水，形成泥餅，尾水則經(jīng)過處理后達標排入市政管網(wǎng)（見圖3）。脫水固化泥餅滿足《東莞市河涌和水庫淤泥處置技術(shù)規(guī)定（試行）》回填土污染物第二級環(huán)境質(zhì)量居住用地標準值，可作為居住用地回填土進行填埋，同時，在非建成區(qū)用地許可的情況下，可以考慮淤泥用作河道迎水側(cè)整平或用作種植用土。

圖3 底泥處理工藝流程圖

6 初步成效

根據(jù)2021年1～7月國家采測分離數(shù)據(jù)可知，樟村斷面水質(zhì)為Ⅲ類，達到Ⅳ類水質(zhì)目標。其中，水質(zhì)類別保持由Ⅴ類好轉(zhuǎn)至Ⅲ類，綜合污染指數(shù)下降12.7%，氨氮下降50.5%，總磷下降6.6%。根據(jù)2021年1～7月市站監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，樟村斷面水質(zhì)為Ⅳ類，達到Ⅳ類水質(zhì)目標。對比去年同期，水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn)：其中，水質(zhì)類別由劣Ⅴ類好轉(zhuǎn)至Ⅳ類，綜合污染指數(shù)下降2%，氨氮下降41.6%，總磷上升12.5%。項目實施后，東莞市東引運河樟村斷面達到水質(zhì)目標，流域逐步實現(xiàn)河涌水環(huán)境改善。

7 結(jié)語

水環(huán)境治理是一個綜合系統(tǒng)的工程，內(nèi)源治理僅僅是最基礎(chǔ)的一部分，控源截污先行是水環(huán)境改善的重要條件，污水管網(wǎng)及雨污分流工程從源頭截斷污水入河，內(nèi)源治理工程是將此前面源污染形成的底泥清除并固化，為后續(xù)生態(tài)修復和水質(zhì)改善工程提供基礎(chǔ)。后期應(yīng)進一步推進全市雨污分流工程，落實實施情況，做到“晴天不排水，雨天無污水”，對未納入東引水環(huán)境工程的河道進行治理，加大執(zhí)法力度，整治污水偷排、偷放問題，實現(xiàn)生產(chǎn)、生活和經(jīng)營活動產(chǎn)生的污水全部截污納管。