李 倩，梅飛朋

(廣東省水利電力勘測設(shè)計研究院，廣東 廣州 510635)

摘 要：針對目前城鎮(zhèn)河道整治常用的淤泥處理及處置方法，結(jié)合工程實際中面臨的問題，從制度建設(shè)和技術(shù)改進兩方面對淤泥處理處置問題提出合理建議，可為工程設(shè)計、施工及建設(shè)管理提供參考。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)河道；清淤；淤泥處理及處置

1 概述

隨著工業(yè)發(fā)展、人口城鎮(zhèn)化進程加快，很多城鎮(zhèn)河道污染物排放超過環(huán)境容量，從而使城鎮(zhèn)河道水生動物和植物消失，河水發(fā)黑發(fā)臭，景觀和生態(tài)功能退化，不僅影響周邊居民的身心健康，也使沿岸的土地功能受到制約，嚴重影響城市的發(fā)展。因此，許多城鎮(zhèn)河道水環(huán)境問題亟需解決。

城鎮(zhèn)河道整治其中重要的一個環(huán)節(jié)就是清淤。由于淤泥含水率高，體量較大，城鎮(zhèn)河道多處于市區(qū)，沿岸建筑物較多，施工場地有限，淤泥堆放場無法就近布置；如果布置太遠，將面臨運輸成本增加；采用堆場處理也將面臨征地及征地費用問題；城鎮(zhèn)河道淤泥大多受到污染，成分復(fù)雜，甚至存在重金屬污染超標(biāo)情況，若處理處置不當(dāng)還會造成二次污染[1-2]。

以上問題制約了城鎮(zhèn)河道整治工作的開展，致使許多城區(qū)河道未能及時有效清淤，水環(huán)境不能得到根本改善，也給防汛排澇帶來了隱患。因此，根據(jù)場地及淤泥成分，選擇技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的淤泥處理及處置方案，對推進城鎮(zhèn)河道整治十分關(guān)鍵。

2 河道清淤及淤泥處理處置方法

2.1 常用河道清淤技術(shù)

常用的河道清淤方法主要有以下幾種。

1) 干式清淤

在河道施工段構(gòu)筑臨時圍堰，將河道水排干后進行干挖的清淤方法。

2) 半干式清淤

清淤時對河道進行截流，基本排干積水，然后使用高壓水槍沖挖淤泥，用泥漿泵抽排清淤。

3) 水下清淤

常用水下清淤主要有以下2種方法。

① 抓斗式清淤：挖泥船前臂抓斗伸入河底抓取水下淤泥，之后將淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中，再通過駁泥船運輸至淤泥處理場。

② 普通絞吸式清淤：利用裝在船上轉(zhuǎn)動著的絞刀絞松河底淤泥，使之與水混合成泥漿，經(jīng)過吸泥管吸入泵體并經(jīng)過排泥管送至排泥區(qū)。

2.2 常用河道淤泥的處理技術(shù)

目前國內(nèi)河道整治中常用的淤泥處理方法主要有堆場處理、固化處理等。

1) 堆場處理

將淤泥清理出來后，輸送到指定的淤泥堆場進行自然晾干處理。由于淤泥本身黏粒含量很高，透水性差，固結(jié)過程緩慢，在堆場處理淤泥中可采用真空預(yù)壓法對堆場淤泥進行處理，從而提高堆場淤泥的強度，達到快速排水固結(jié)、減小體積的目的。

對于污染淤泥尚應(yīng)對堆場采取防滲措施防止二次污染。

2) 脫水固化處理

淤泥輸送到岸邊的處理站，利用垃圾分揀機分離淤泥中夾雜物，然后送入濃縮平臺并投放固化劑攪拌使之充分反應(yīng)，再送至脫水設(shè)備進行脫水處理，之后等待處置[3]。

固化劑是一種化學(xué)制劑，當(dāng)固化劑與淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，使淤泥的結(jié)構(gòu)組織發(fā)生變化，泥水分離，處理后的淤泥不會再轉(zhuǎn)變成泥水狀態(tài)。固化劑與淤泥中的水反應(yīng)后，生成針狀的結(jié)晶物存在于土顆粒結(jié)構(gòu)空隙中，并迅速產(chǎn)生絮凝物沉淀，從而使高含水率的污泥快速實現(xiàn)水與固體顆粒物的分離和沉積，縮短固化時間，減少固化物含水率，提高固化物的力學(xué)性能。淤泥固化后，有毒重金屬離子被結(jié)合于晶間或被包裹。固化產(chǎn)物的二次浸出率低，臭味小，可有效防止有害物質(zhì)的析出，防止對環(huán)境造成二次污染。

2.3 淤泥處置途徑

淤泥經(jīng)過堆場固結(jié)處理或者脫水固化處理后，針對土質(zhì)特征和污染程度主要有以下資源化利用途徑。

1) 農(nóng)林業(yè)用土，主要包括：農(nóng)田返回土、公園及綠化用土。

要求：①有機質(zhì)的含量較高；②處理后需達到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準》(GIM 284—84)及《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》(GB 15618—1995)規(guī)定的標(biāo)準。

2) 工程填方用土[4]，主要包括：道路(廣場)、堤防建設(shè)等填方用土等。

要求：①改變底泥的松散結(jié)構(gòu)，提高其抗壓強度、抗剪切強度和壓實性等力學(xué)性能，以滿足工程填充土的土工性能的要求；②減少其浸出毒性，防治重金屬離子的溶出，不對周邊環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生危害。

3) 建筑材料，主要包括：制輕質(zhì)陶粒、生產(chǎn)水泥、制磚[5]等。通過高溫?zé)Y(jié)處理，使淤泥進一步脫水、有機成分分解、顆粒之間黏結(jié)，或無機物發(fā)生溶解，然后再通過冷卻，使得淤泥熔合成具有相當(dāng)強度的固體顆粒[6]，并且可以溶解有機污染物，提高無機污染物的惰性[7]。

要求：材料性質(zhì)穩(wěn)定、有機質(zhì)的含量比較低、粘土成份的含量高，不含具有放射性的元素。

4) 衛(wèi)生填埋，干化減量后直接填埋。

要求：①淤泥經(jīng)過消化滅菌及脫水處理后，有機物含量降低，總體積減少，性能穩(wěn)定；②做好填埋場地的攔擋及防滲處理，同時對填埋底泥的濾出水及滲水集中收集處理，達標(biāo)排放。

2.4 工程案例

某涌位于東莞市西北部珠江三角洲黃金腹地，該工程主要任務(wù)是通過河道清淤從而改善河道水環(huán)境，提高河涌的防洪排澇能力，提升城市形象。主要建設(shè)內(nèi)容為：河道清淤長為7.1 km，岸墻整治長為530 m，排水涵管6座。

本次整治共采集的9個底泥樣品進行檢測，結(jié)合《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》(GB 15618—1995) 并借鑒香港公務(wù)局疏浚淤泥污染程度標(biāo)準進行評價。其中有5個樣品出現(xiàn)重金屬鎘超標(biāo)，鎘濃度在0.12～1.38 mg/kg，最大超標(biāo)倍數(shù)為0.38倍。有6個樣品出現(xiàn)有機質(zhì)、全磷等營養(yǎng)物超標(biāo)，其中有機質(zhì)含量在3.42%～4.91%之間，全磷含量在0.72～1.10 mg/g之間，最大超標(biāo)倍數(shù)分別為0.23和0.1倍。

清淤方案：采用100 m3/h絞吸式清淤船清淤，清淤總量約為21萬m3，全程利用管道輸送(如遇到運距超過1 km則在中途串接壓力泵加壓)，將淤泥輸送至處理站。

處理方案：采用淤泥分揀沉淀+反應(yīng)濃縮+高壓壓濾脫水工藝處理，處理后含水率小于50%。

處置方案：由于河道部分重金屬超過《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準》(GB 15618—1995))三級標(biāo)準，為防止重金屬污染土壤，不考慮用作農(nóng)田使用，且沿岸及周邊地區(qū)沒有空閑的大面積土地進行填埋，不考慮進行填埋處置。

經(jīng)調(diào)查，該周邊分布有制磚廠，河道淤泥滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置制磚用泥質(zhì)》(CJ/T 289—2008)對泥質(zhì)污染物濃度控制要求，淤泥經(jīng)過處理后，運至磚廠燒結(jié)制磚。

3 工程實踐中遇到的相關(guān)問題

1) 由于傳統(tǒng)的淤泥堆場處理方式堆場面積較大，需要通過征地解決堆場問題。在工程實踐中布置的堆場往往由于征地問題難以落實，以至于清理出的淤泥無處堆放造成停工，影響工程進度。

2) 目前，根據(jù)污染程度、所含成分不同淤泥脫水固化處理成本(包含處理站土建及設(shè)備安裝)約為100～130元/m3，在淤積較嚴重的河道清淤量大，投資較大。但是，對于污染較嚴重的河道，如不采用脫水固化處理往往造成后續(xù)處置困難。因此，淤泥脫水固化處理成本過高成為工程制約因素。

4 結(jié)論及建議

目前，城鎮(zhèn)河道整治主要矛盾為淤泥處理處置方面。根據(jù)國內(nèi)外工程實踐經(jīng)驗，淤泥脫水固化后資源化利用將是大勢所趨，建議如下。

1) 在河網(wǎng)發(fā)達地區(qū)，河道多、清淤量大、清淤頻繁，建議當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門牽頭選取合理位置建設(shè)淤泥處理中心，供附近河道清淤項目有償共享，避免目前1個項目建設(shè)1個淤泥處理站情況。從而減少處理站土建及設(shè)備安裝成本，降低淤泥處理成本。

2) 目前，固化劑成本約占淤泥固化處理成本的35%～45%。通過引進國內(nèi)外優(yōu)秀企業(yè)參與淤泥治理，激發(fā)市場活力，鼓勵優(yōu)秀企業(yè)研發(fā)效率更高成本更低的固化劑，將起到事半功倍的效果。

3) 淤泥也是一種資源，尤其是脫水固化后的淤泥。建議相關(guān)部門依托發(fā)達的信息技術(shù)建設(shè)淤泥信息共享平臺，淤泥生產(chǎn)方與需求方在平臺上實時發(fā)布位置、時間、淤泥性質(zhì)、生產(chǎn)及需求量等相關(guān)信息，提高淤泥資源化利用率，通過需求方分攤部分運輸及處置成本，降低清淤工程成本，實現(xiàn)共贏局面。

參考文獻：

[1] 劉沅，朱偉.底泥處理技術(shù)及其在深圳的應(yīng)用[J].廣東水利水電，2012(2)：6-9．

[2] 黃顯東.東引運河橋頭～企石段河道清淤和淤泥固化處理技術(shù)探討[J].廣東水利水電，2013(7)：31-34．

[3] 鄧偉斌，羅鋒.東莞運河河道淤泥處理試驗研究[J].中國給水排水，2013，29(11):73-76．

[4] 唐曉武.超軟弱廢棄土的基本性質(zhì)及其利用[C]∥第一屆全國環(huán)境巖土工程與土工合成材料技術(shù)研討會文集.北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2002: 81-87．

[5] 徐楊，閻長虹，許寶田，等. 城市河道淤泥資源化利用的燒結(jié)制磚試驗研究[J]. 土木建筑與環(huán)境工程，2013，35(S1):125-129．

[6] 趙慶祥. 污泥資源化技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2002．

[7] 季冰，肖許沐，黎忠.疏浚淤泥的固化處理技術(shù)與資源化利用[J].安全與環(huán)境工程，2010，17(2)：54-56．

(本文責(zé)任編輯 王瑞蘭)

Sludge Treatment and Disposal in Urban River Regulation

LI Qian, MEI Feipeng

(Guangdong Hydropower Planning &Design Institute，Guangzhou 510635，China)

Abstract：In this paper, methods of sludge treatment and disposal in river regulation are introduced. Combined with the problems in project practice, some reasonable suggestions are put forward to deal with the problem of sludge disposal from two aspects of system construction and technical improvement, which can provide reference for engineering design, construction and construction management.

Keywords：urban river； dredging； sludge treatment and disposal

收稿日期：2017-04-18;

修回日期：2017-04-27

作者簡介：李倩(1984)，女，碩士，工程師，主要從事水工設(shè)計工作。

中圖分類號：X703

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0112(2017)007-0010-03