城市河流污染底泥處理技術(shù)探討

葉 旺，羅玉龍

（中電建水環(huán)境科技有限公司，廣東 深圳 518127）

通常，河道出現(xiàn)污染情況主要是由于內(nèi)在原因和外在原因造成的，因此，就需要針對(duì)具體情況進(jìn)行河道流域的治理工作。而在具體的治理過程中，主要是根據(jù)外在原因?qū)U水和生活污水進(jìn)行進(jìn)一步的處理，但卻忽略了內(nèi)在原因，即對(duì)河流污染底泥的處理，這也導(dǎo)致出現(xiàn)了重水輕泥的問題。因此，對(duì)于河道存在的污染物進(jìn)行治理，主要是先及時(shí)解決水體富營(yíng)養(yǎng)化的問題，然后再通過有效地處理對(duì)底泥污染進(jìn)行治理，以此推動(dòng)環(huán)保建設(shè)得到進(jìn)一步發(fā)展。

1 河流底泥中常見污染物的種類及其危害

1.1 有毒污染物

在河流底泥中，有毒的污染物可能會(huì)導(dǎo)致生物體內(nèi)的濃度增強(qiáng)，并通過水泥界面進(jìn)行遷移和轉(zhuǎn)化，然后再使有毒的污染物重新回到水體中，這樣就會(huì)造成環(huán)境污染復(fù)雜化。并且，有毒污染物還會(huì)在人體和動(dòng)物體內(nèi)不斷地積累，這對(duì)于生物體和人類的身體健康都造成了一定危險(xiǎn)[1]。

1.2 難降解有機(jī)物

在河流底泥中，比較常見的污染物是難降解有機(jī)物，該類污染物具有較強(qiáng)的疏水性，因此，難以溶解，還會(huì)在河流底泥中不斷地積累。且隨著生物的富集作用，當(dāng)污染物達(dá)到了較高的濃度，在生物鏈的影響下，也可能會(huì)對(duì)人類以及動(dòng)物的健康造成一定的威脅，同時(shí)，還對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。

1.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

對(duì)于河流底泥中存在的大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要是指氮磷化合物。此類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是通過有效的途徑進(jìn)入到水體中，也會(huì)在河流底泥中產(chǎn)生堆積的現(xiàn)象。但在水生植物的生長(zhǎng)過程中，可能會(huì)吸取一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，因此，這對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水體之間的平衡起到了很好的作用。但如果水體被污染，很可能會(huì)出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化的現(xiàn)象，這時(shí)河流底泥中過多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)就會(huì)導(dǎo)致藻類大量繁殖，從而給水下環(huán)境帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。

1.4 重金屬污染

重金屬本身就具有一定的惡劣性，因此，如果河流底泥污染物中存在重金屬污染，就具有較大的危害。這主要是因?yàn)橹亟饘倬哂休^強(qiáng)的毒性，一旦被生物吸收利用就會(huì)對(duì)河流的水質(zhì)造成惡劣影響。通常，重金屬不會(huì)單獨(dú)存在，主要是依靠載體存在，所以，其在自身形態(tài)方面就具有多樣化[2]。而河流中的重金屬大多是沉淀或吸附在河流底泥當(dāng)中，和水體自身保持一定的動(dòng)態(tài)平衡。但如果水環(huán)境因其他條件而發(fā)生變化的時(shí)候，重金屬就會(huì)重新回到水體中，從而對(duì)水質(zhì)造成了嚴(yán)重污染。

2 河道底泥處理技術(shù)

針對(duì)以上問題，需要應(yīng)用科學(xué)合理的底泥處理技術(shù)進(jìn)行水資源環(huán)境的保護(hù)工作，主要包括物理處理、化學(xué)處理和生物處理。在實(shí)際應(yīng)用中，這三種處理方法都有一定的適用條件，且在效果和費(fèi)用方面也有一定差異性。

2.1 物理處理技術(shù)

物理處理技術(shù)作為河道底泥常用的處理技術(shù)之一，通常是對(duì)底泥中的污染物進(jìn)行及時(shí)消除，主要包括原位處理和異位處理。（1）原位處理主要是指把覆蓋物和水體進(jìn)行有效分離，該方法對(duì)于有機(jī)物的修復(fù)具有一定的推動(dòng)作用，且需要投資的力度較小。但該方法不能從根本上解決河道底泥污染問題，這主要是因?yàn)楦采w層材料可能會(huì)對(duì)河流造成一系列的破壞，所以該方法不適合水文條件變化大或流速較快的河流。如果進(jìn)行覆蓋，可能會(huì)導(dǎo)致水面不斷上升，而對(duì)于河流流速過大現(xiàn)象，可能會(huì)導(dǎo)致該地區(qū)出現(xiàn)自然災(zāi)害。（2）異位處理主要是以梳理的方法為主，是把河道存在一定厚度的污染污泥進(jìn)行及時(shí)清除，然后再對(duì)污泥進(jìn)行有效處理。在實(shí)際應(yīng)用中，通過該方法可以把底泥中的污染物進(jìn)行徹底清除，但這個(gè)過程可能會(huì)花費(fèi)較大的資金，并且，在施工過程中還可能會(huì)對(duì)水體環(huán)境造成一定破壞，所以，該處理方式還需要一定的提升空間[3]。

當(dāng)前，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，可采用新型的修復(fù)技術(shù)對(duì)水體環(huán)境進(jìn)行有效治理，主要是使底泥表面的污染物進(jìn)行有效釋放，然后再用泥沙進(jìn)行清理工作，這樣可有效避免深層染物的進(jìn)一步擴(kuò)散。但對(duì)于氮磷無機(jī)鹽和重金屬，就需要采用有效的處理方式，以免出現(xiàn)水體渾濁的現(xiàn)象。

2.2 化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)主要是向水體中投放化學(xué)試劑，使化學(xué)試劑與河道底泥內(nèi)部的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而將污染物有效去除。所以，在化學(xué)處理過程中主要是采用氧化還原技術(shù)和固定氧化技術(shù)。

（1）在應(yīng)用氧化還原技術(shù)的過程中，主要是往河流底泥中投放氧化劑，使底泥中的有機(jī)污染物得到進(jìn)一步的氧化降解，這對(duì)于控制藻類的生長(zhǎng)非常有效。而在該技術(shù)的發(fā)展過程中，還可以通過改投硝酸鈣來進(jìn)一步加強(qiáng)有機(jī)物的氧化作用，以避免底泥中磷元素的釋放，這對(duì)于河道底泥的治理非常有效。同時(shí)，在還原處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，還可以投放還原劑，這樣就能夠進(jìn)一步推動(dòng)底泥自身以及微生物的分解功能。此外，在應(yīng)用氧化還原技術(shù)處理的過程中，通常會(huì)存在操作難度較大的問題，并且很可能會(huì)造成二次污染的問題，所以，在氧化還原過程中需要對(duì)相關(guān)操作進(jìn)行相應(yīng)完善，以此推動(dòng)修復(fù)工作得到進(jìn)一步的發(fā)展。

（2）在河道底泥的治理過程中，應(yīng)用固化氧化技術(shù)可以對(duì)重金屬進(jìn)行有效處理，主要是通過在水體內(nèi)部投放鈍化藥劑，及時(shí)鈍化水中污染物的相關(guān)活動(dòng)，從而使金屬物能夠固定在河道底泥中，并減少其對(duì)水體的污染以及有害物質(zhì)的排放。所以，通過采用鈍化藥劑而形成的鈍化層對(duì)于底泥具有一定的抑制作用。同時(shí)，采用常用的鈍化劑對(duì)鈍化層進(jìn)行有效覆蓋，還能夠避免底泥出現(xiàn)懸浮情況。此外，通過采用固定的鈍化劑進(jìn)行有效處理，也能抑制重金屬對(duì)水體造成二次污染。在實(shí)際應(yīng)用中，通過固化工藝進(jìn)行處理，有效推動(dòng)了河道底泥處理工作的進(jìn)一步發(fā)展，但需要根據(jù)重金屬的實(shí)際情況進(jìn)行修復(fù)治理，以避免后續(xù)的處理過程對(duì)水體環(huán)境造成一定影響，甚至出現(xiàn)重金屬污染物可能會(huì)重新釋放的風(fēng)險(xiǎn)[4]。

綜上所述，化學(xué)處理技術(shù)具有一定的優(yōu)越性，在處理效果和效率方面都具有優(yōu)勢(shì)。但在實(shí)際使用過程中，需要對(duì)化學(xué)試劑進(jìn)行合理控制，如果化學(xué)藥劑過量，就可能會(huì)對(duì)水中的生物和生態(tài)環(huán)境造成一系列的破壞，因此，不建議采用化學(xué)處理技術(shù)對(duì)河道底泥污染進(jìn)行處理。

2.3 生物處理技術(shù)

（1）在應(yīng)用生物修復(fù)技術(shù)時(shí)，不會(huì)對(duì)水體造成過多的干擾，主要是通過種植水生植物的方式使污染物進(jìn)行降解。在實(shí)際應(yīng)用中，微生物和水生植物進(jìn)行的代謝活動(dòng)具有一定的促進(jìn)作用，主要是對(duì)于底泥當(dāng)中的氮磷化合物能及時(shí)吸收，然后通過對(duì)污染物進(jìn)行降解，使河道底泥的污染情況有所改善。通常，生物修復(fù)技術(shù)主要包括植物修復(fù)和微生物修復(fù)。其中，植物修復(fù)主要是通過種植去污能力較強(qiáng)的植物，并利用植物發(fā)達(dá)的根系對(duì)水體中的富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行降解和吸收。并且，這也在一定程度上也促進(jìn)了微生物的進(jìn)一步繁殖，非常有助于水生植物和微生物得到進(jìn)一步的發(fā)展，從而也促進(jìn)了污染物的加速分解，最終實(shí)現(xiàn)了對(duì)污染物進(jìn)行處理的目的。植物修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于，需要投入的資金較少，且花費(fèi)的時(shí)間也較短，最重要的就是確保自然生態(tài)系統(tǒng)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，也避免了二次污染的產(chǎn)生，同時(shí)，加強(qiáng)了水體平衡，增強(qiáng)了水體的自凈能力，所以，該處理技術(shù)在處理河道底泥中的污染物方面具有良好作用[5]。

（2）而微生物修復(fù)主要是通過自身不斷的發(fā)展來對(duì)河道底泥污染物進(jìn)行降解。在實(shí)際應(yīng)用中，如果河流出現(xiàn)嚴(yán)重的污染情況以及缺乏微生物的現(xiàn)象，就可能會(huì)導(dǎo)微量元素不斷地對(duì)微生物菌群進(jìn)行刺激從而促進(jìn)了其繁殖能力。其主要原因是，把河道底泥中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，有效促進(jìn)了污染物進(jìn)行分解，以此達(dá)到凈化水體的目的。因此，通過微生物修復(fù)技術(shù)來處理河道底泥，會(huì)使污染物得到有效清除。

（3）生物修復(fù)技術(shù)作為友好型技術(shù)，能夠?qū)拥赖啄辔廴具M(jìn)行有效改善，但該修復(fù)方法在技術(shù)發(fā)展方面還不夠完善。例如，采用植物修復(fù)方法需要對(duì)河道內(nèi)枯萎的植物進(jìn)行打撈，這主要是避免因植物腐爛而造成水體污染現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外，生態(tài)修復(fù)技術(shù)還會(huì)和植物生長(zhǎng)的習(xí)性以及季節(jié)性有關(guān)，因此，在應(yīng)用過程中需要根據(jù)相關(guān)季節(jié)來促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和發(fā)展，并且，對(duì)于水質(zhì)的變化具有隨機(jī)性，可能實(shí)際的修復(fù)效果達(dá)不到理想狀態(tài)。

3 底泥無害化處理

底泥疏浚作為常用的河道底泥處理方法，主要是對(duì)于底層污染物進(jìn)行一系列的處理，以加大河道水體的容積。在實(shí)際處理過程中，因?yàn)榈啄嗪休^多的污染物質(zhì)，如果不能良好的處理可能會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成惡劣影響，因此，必須采取無害化的方式來加強(qiáng)對(duì)底泥的處理。而對(duì)于河流底泥處理，要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，要對(duì)污泥處理技術(shù)進(jìn)行深層次地分析，從而選擇出更適合河流底泥無害化的處理方案。

3.1 污泥填埋

污泥填埋作為應(yīng)用較為廣泛的污泥處理方式之一，主要是對(duì)污泥進(jìn)行集中處理，是通過原始的方法來把污泥集中在低洼位置，再通過有效的工序來對(duì)污泥進(jìn)行處理，但可能會(huì)造成環(huán)境污染現(xiàn)象。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在使用傳統(tǒng)污泥填埋技術(shù)過程中還可以通過衛(wèi)生填埋進(jìn)行相關(guān)處理工作，這使環(huán)境污染情況得到了一定改善。但目前，我國(guó)比較缺乏專門的衛(wèi)生污泥填埋場(chǎng)，又因?yàn)槲勰嗟暮枯^高，所以，在填埋過程中可能會(huì)存在一定的困難。

一般情況下，污泥填埋不需要投入過多的資金，并且在處理方面還具有明顯的效果，同時(shí)，通過對(duì)污泥衛(wèi)生學(xué)指標(biāo)和重金屬指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)分析得知，對(duì)于污泥的填埋方式?jīng)]有過高的要求。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，可能對(duì)于一些地理面積較小且人口較多的城市來說，使用該方法會(huì)存在一定的局限性，同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致污泥填埋成本增加，因此，在填埋過程中也難以達(dá)到良好的處理效果。此外，需要注意的是，要對(duì)滲漏情況進(jìn)行有效處理，避免產(chǎn)生二次污染的現(xiàn)象，同時(shí)，還要通過有效手段來合理控制污泥內(nèi)部的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

3.2 污泥厭氧消化

污泥厭氧消化主要是在相關(guān)條件下，對(duì)微生物進(jìn)行有效處理，是把復(fù)雜的有機(jī)物分解為無機(jī)物，從而促進(jìn)污泥得到有效處理，但要避免在運(yùn)輸過程中對(duì)環(huán)境造成的污染現(xiàn)象。

在實(shí)際的污泥厭氧消化處理過程中，可能會(huì)產(chǎn)生沼氣。而這些沼氣可作為新能源使用，這在一定程度上既有效推動(dòng)了發(fā)電工作的進(jìn)一步發(fā)展，又充分保障了污水處理廠的正常運(yùn)行，同時(shí)，也可以減少污泥處理成本。此外，在消化過程中，污泥固體也得到了進(jìn)一步的分解。通常，在污泥消化過程中需要在50～60 ℃的高溫條件下，這樣能有效殺死大多數(shù)的病菌。但在消耗過程中也可能會(huì)造成反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)的現(xiàn)象，并且，也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定負(fù)面影響。

3.3 污泥焚燒

污泥焚燒主要是通過高溫作用，對(duì)污泥中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行有效去除。在焚燒過程中，可分為脫水污泥直接焚燒和脫水污泥干化后焚燒。其中，直接焚燒是把污泥作為能源來進(jìn)行處理，但由于污泥的含水量較大，所以在脫水操作過程中需要采取輔助燃料來進(jìn)行高溫加熱，因此，在整個(gè)處理過程中可能會(huì)加大相關(guān)成本的。并且，產(chǎn)生的尾氣也對(duì)環(huán)境造成了惡劣影響，所以，主要是通過干化后焚燒來進(jìn)行相關(guān)操作。在實(shí)際處理過程，通過采用脫水污泥干化處理，可降低污泥的含水量和體積，從而為污泥的后期燃燒工作打下了基礎(chǔ)。而在污泥的燃燒過程中，可能會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，這時(shí)就需要通過尾氣處理技術(shù)來保證煙氣的排放達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[6]。而對(duì)于污染物中含有的二噁英，這也是毒性最強(qiáng)的污染物，有可能導(dǎo)致人們出現(xiàn)致癌的現(xiàn)象，因此，在降解消除方面會(huì)存在一定困難。目前，對(duì)于二噁英的有效處理也是急需解決的難題之一，因此，為了保障人們的身體健康，需加強(qiáng)對(duì)該污染物的重視，必選要通過有效地控制手段來進(jìn)行治理。

此外，在污泥焚燒過程中，需要采用礦物質(zhì)或持久性較強(qiáng)的有機(jī)物來進(jìn)行相關(guān)處理，但處理工藝非常復(fù)雜，且焚燒過后，需要對(duì)灰渣以及煙氣進(jìn)行有效收集處理。

4 結(jié)語

當(dāng)前，國(guó)家對(duì)于水污染治理給予了重點(diǎn)關(guān)注，但卻忽視了污泥處理工作的有序開展，所以，需加強(qiáng)對(duì)河道底泥進(jìn)行處理，并通過有效的河道治理措施來改善河道的水環(huán)境。因此，在實(shí)際的處理過程中，要對(duì)底泥的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)了解，并根據(jù)具體的污染情況來選擇相應(yīng)的治理方式。通常，主要是采用生物修復(fù)技術(shù)對(duì)河流底泥進(jìn)行處理，該技術(shù)非常有助于河道修復(fù)治理。并且，該技術(shù)也在不斷地加強(qiáng)和完善，如可通過合理手段把底泥進(jìn)行處理后用作建材，這對(duì)于底泥在資源化利用方面具有一定的推進(jìn)作用。