季光明
摘 要:近年來隨著污染的加劇,污水處理廠大量投產運行,污泥的產量也大幅度增加,早在2011年我國的污泥(干質量)就高達千萬噸,且現在每年的污泥量都在以百分之十幾的速度遞增?;づ欧?、人口增多、城市擴大、氣候變暖、水土流失、工程建設等各種問題導致河道泥沙嚴重淤積,造成行洪不暢、水質量差,并進一步導致我國水利面臨洪澇災害加劇、水資源短缺、水生態環境惡化等諸多問題。本文對現有河道形成於堵的原因進行了分析,探討了河道清淤疏浚的施工技術,并采用固結脫水一體化技術及設備對河道的淤泥進行合理化、資源化、無害化、經濟化處理,這樣不僅可以達到疏浚河道的目的,還可以實現對污染廢棄物資源化再生利用,避免在清理過程中造成二次污染。
關鍵詞:河道;清淤;施工;技術應用
引言
自古以來,人們一直采用挖采清淤的方法進行河道疏通,但隨著經濟的發展,大環境的變差,污染加劇、水土流失、植被變差、城市化建設等各種原因導致河道淤堵速度加快,污泥中的微生物生長繁殖加劇,毒害物質增多,淤泥的處理難度加大,傳統的淤泥處理方法已不能滿足現有河道清淤疏浚的要求。本文從清淤和疏浚兩方面入手,淺談如何進行河道清淤施工,以及通過現有的專利技術讓河道的廢泥再利用變廢為寶。
1 河道清淤的重要性
河流與人的生活息息相關,一旦河道淤積嚴重,則會導致河水流通不暢,甚至會直接導致洪水沖破堤壩,威脅到當地居民的生命財產安全。而河道的通暢程度會直接影響到河道的泄洪防洪作用,尤其是每年雨季的時候,對河道流暢程度的要求就更高,所以做好河道的清淤工作直接關系到社會的穩定和經濟的發展,只有解決淤堵問題,才能提高堤壩的泄洪能力。并且通過清淤工作可以對河床進行治理,穩定河勢,才能讓河道發揮其應有的作用,成為人類生產及生活的助力。
2 河道淤積的成因
造成河道淤積的原因有多方面的,如河道自身因素、人口加劇、兩岸生活、地球沙化、水土流失、化工等污染物的排放,以及架設橋梁、生活垃圾的排入等多方面的影響,都會導致河道淤積,形成黑河臭河。
(1)城市人口增多。城市的擴大,人流量的增多,大量的城市生活污水直接排入河道,由于城市周邊的河道較寬,河流速度緩慢,導致污水中的物質沉降至河床,變成河床淤泥的一部分;
(2)水土流失。水土流失嚴重,尤其在夏日的雨季,出現短時間大量降雨時,河道開始行洪,則會出現雨水夾雜大量的雜質(地面沖刷的塵土、落葉、兩岸的泥土、樹枝等)進入河道,形成淤泥;
(3)降塵沉積。自然降塵沉積也是河道淤泥形成的重要原因,自然的塵土直接落入河床形成淤泥,再加上大風揚起的塵土被水面吸附,及河流上游沖刷的影響,讓自然降塵形成的淤泥量不容小覷;
(4)河床高低差異。河床的不平整,河流速度的快慢,造成了河床的高低不一致,河面的寬度等問題都會造成河道於堵;
(5)其他原因?;の廴镜扰懦龅乃?,以及因為污染造成水中微生物的生長繁殖,這一原因形成的淤泥也不可低估。
2 河道清淤疏浚施工技術的實操應用
2.1 調研勘察
河道清淤疏浚工程的工序較為復雜,在施工前一定要做好調研勘察工作,對河道情況進行測量放樣,摸清河道情況,優化工程設計。具體勘察工作如下:
(1)組織專業的測量小組進入現場,對河道的不同點進行測量,繪制出河床的模型及河床切面圖形;
(2)對淤泥樣品進行化學成分分析和物理性能檢測,檢測污泥的成分及水質的情況,并以此判斷出污泥的處理方式;
(3)對水流速度、周邊農田、居民居住、道路、電力設施等狀況進行信息收集;
(4)對施工現場進程道路情況和負載能力進行清查,并規劃出能夠便于運輸的路程。
2.2 明確方案,開始準備
根據上述所收集的河道基本信息,制定嚴格的施工方案,并根據方案選擇合適的技術,做好準備工作。一般情況下,河道在長期形成的過程中會有比較多的沉積,而且因為河道兩岸土質等問題,導致河道淤積情況以及淤泥的成分都是不一樣的。實踐施工中應通過對河道基本情況的調查,選擇適合的清淤方式和完善的清淤設備,并根據設備對電源、道路等情況的需求做好準備。
(1)合理選擇清淤設備和清淤方式。在通過測量得到有效的清淤深度和位置后,采用專用設備進行環保清淤?,F在采取比較多的是螺旋式挖泥裝置和密閉旋轉斗輪挖泥設備,我國所使用的清淤設備大多是在普通挖泥船上對某些挖泥機器進行改造,并配備先進的定位和監控系統,以提高疏浚精度,減少二次污染,滿足清淤需求。同時,施工實踐中,根據不同河道淤積的情況采取不同的清淤方式及輔助清淤方式?,F今的方法有很多:如干河疏浚(對于沒有防洪、排澇、航運功能的流量較小的河道,采用在河道施工段構筑臨時圍堰,然后將河道水排干后進行干挖或者水利沖挖的方法進行處理)、水下清淤(將清淤設備裝載在船上,通過管道進行淤泥運輸),也有依靠水本身的速度力量等進行疏浚及根據於堵的嚴重度和於堵的成分采取爆破的方式進行局部疏浚的;
(2)施工設計。根據河道周圍情況進行具體施工安排,包括設計繪制施工圖紙;再根據河道不同地方河床的不同情況進行施工工作的設計。包括對附近電源要架設的電力線路路徑、長度等指標進行明確,工程指揮點和相應場地的選取,運輸交通道路的規劃,淤泥排放管道的規劃,淤泥處理池的選址和打造,泥漿現場處理再利用場地的設置;
(3)施工準備。根據工程量的大小及施工的相關要求,進行工程所需人力、設備、材料、挖泥船等要素及物資的準備。
2.3 質量控制,嚴格避免出現二次污染
在工程施工期間需要做好嚴格的保護工作,特別是周邊環境的保護需要周密詳細,避免在對河道清淤疏浚的過程中出現泄漏、跑沙的情況。同時,在整個工程管理過程中,各級水利部門必須把質量管理貫穿于工程的設計、施工、驗收等每一個環節。具體施工安排如下:
(1)采取招投標的方式進行各方人員的選取,對工程實施工程質量監理制和項目法人制,實現質量管理的全面覆蓋;
(2)在遠離居民區的地方建造排泥場,對排泥現場的施工布置進行嚴格的規范;
(3)當地的水務局環保局等應成立專門的工程驗收考核小組,對工程質量進行檢查督促,并采用專業的設備和儀器進行反復檢查,以保證質量。
2.4 對挖出的淤泥進行生態處理,再利用
經分析疏浚的淤泥大多是細小的顆粒,具有含水量高、透水性差、承載力低、強度增長緩慢、加荷后易變形且不均勻、變形速率大等特點,因此在淤泥的處理上必須通過使用有機的和無機的高分子調理劑對污泥進行調理處理,解決淤泥中的表面電荷和靜電排斥等情況。如采用專利“脫水固結一體化”技術將河底的清淤泥漿處理為可利用的工程土,大概流程如下:
(1)泥漿運輸。將河底的淤泥采用泥泵及輸送管道等方式輸送到沉淀池;
(2)泥漿匯聚。將沉淀池的淤泥經格柵設備過濾后流入貯漿池,進行泥漿匯聚;
(3)添加處理。漿貯漿池中含水率80%的泥漿通過泵傳輸至配漿池,進行添加處理;
(4)泥漿調理。配漿池中的泥漿進行每立方泥漿加入0.01kg的無機高分子調理劑(35%的聚硅硫酸鐵PFSS+65%聚合氯化鋁PAC)進行調理;然后再加入0.005kg的FSA泥沙聚沉劑進行混合;最后再根據所需工程土的硬度加入5~20kg的HEC高強高耐水土體固結劑并進行混合均勻。
(5)生成泥餅。使用壓濾機將配漿池中處理過的泥漿壓成淤泥固結土,最后排出清水,得到含水率30%或以下的泥餅,并且將其用作工程用土。
2.5 安全施工,保障人財安全
對施工現場進行嚴格的安全管理,保證人員和財產安全,一旦出現異常,則應立即停工,通知相關設計單位,并按照設計單位的指導進行處理,除了考慮水流、風向對清淤疏浚工作的影響外還需要考慮以下問題:
①隨時關注跨河建筑物(如橋梁等)以及河岸建筑物(如堤壩)的安全,若出現異常,則及時更換方案;
②對河道邊坡及河邊周圍建筑實施松木樁加固工程,借助柴油打樁機進行施工打樁,打樁需注意垂直度的偏差和木樁頂的高度問題;
③在排泥輸送管道搭建時注意管線的平坦順直,避免發生死彎,對接頭部件進行緊固嚴密,要保證不能出現泄漏的情況;
④施工現場進行嚴格的安全措施規范(如:木樁高程不能過高,打樁機地下站人等),防止發生安全事故。
3 結語
自古以來,河道不僅是重要的交通線,承載著一個地區的生產、生活物資運輸,更是城市發展的生命線,與當地經濟發展和民生工作有著直接且重要的聯系。然而隨著社會的發展,生產過程中導致的河道污染日趨加重,河道清淤疏浚已經成為一個廣泛關注并亟待解決的問題。實踐中,要實現河道清淤,從根本上提高河道水質、排洪能力等,就必須要加強河道清淤疏浚施工技術的深入研究,設計科學有效的清淤疏浚方案,切實的保證施工效果和作業安全,才能達到高效率、低成本確保施工質量和安全的施工。除此,還應建立有效的管理機制和監督系統,對河道排水系統進行全面監督,并加強植樹造林,保證河岸的環境、污染排放的控制,定期檢查河道沿岸的污水排放、河床淤泥淤積及其清理情況,通過改變人為的影響,以此減輕形成河道於堵的原因,從出發點減輕河道於堵才是根本。
參考文獻
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(作者單位:路德環境科技股份有限公司)