河道治理中清淤及淤泥處理技術探討

黃為

摘 要：近年來，國家高度重視對中小河道的治理，特別是清淤工程方面。通常來說，傳統的河道清淤重點是為了提高河道的防洪能力和灌溉能力，而現代清淤工程主要是為了解決河道污染問題，從而改善水質。本文結合茅洲河的工程實例，主要分析當前中小河道治理中的清淤技術和淤泥處理技術，希望能夠為相關工作帶來一些幫助。

關鍵詞：中小河道 清淤技術 淤泥處理

我國地域遼闊，中小河道眾多，然而大多數河道出現了嚴重的污染，極大地影響和危害了人們的生產和生活。客觀分析，主要是由于我國很多地區在追求經濟的快速發展過程中，忽略了生態環境平衡的重要性，導致了經濟發展加速了環境污染程度。本工程對茅洲河中上游段進行實地測量，結合底泥檢測結果，除同觀大道以上的上游河段滿足設計河底高程以外，全段污泥深度為0.2m～1.5m，部分河段底泥發黑發臭，西田橋至洋涌河水閘段污泥最厚，污染最嚴重。本次工程側重于根據治污清淤方案對河道進行清淤，解決河道發黑發臭等問題。河道淤積一是侵占河道過洪斷面，對現有防洪體系形成威脅；二是河道淤積底泥受外源污染形成污泥，未經恰當清淤及處置存在于環境中，給水體和大氣帶來二次污染，對河道的生態功能起到一定的破壞作用；三是河道淤積浮泥夾雜著建筑垃圾及生活垃圾，嚴重影響河道水景觀。因此河道治污清淤要引起高度重視，達到底泥經處置后實現“穩定化、無害化、減量化、資源化”目標，選取合理的清淤技術極為關鍵。

1.中小河道治理中清淤技術的應用

河道清淤工程的目的多為突出清除淤泥中污染物的概念和解決淤積問題，現在的清淤工程具有系統化施工的特點，在清淤之前應進行淤積測量以及底泥取樣檢測。在前期調查工作中，根據底泥成分，重點選取無機物、物理性質及肥力、有機污染物和熱值等方面進行分析，選擇合理的方案，包括具有針對性的淤泥技術，具體如下：

1.1水下清淤技術

水下清淤技術是在清淤船上安裝必需設備，然后將管道放置到需要清淤的位置，開動機器設備，將河道中的淤泥予以清除和處理。水下清淤方式主要包括抓斗式、絞吸式和水上挖掘機清淤等。

抓斗式清淤是指利用抓斗式挖泥船開挖河底淤泥，但淤泥清除率只能達到30% 左右，很難改善水質。絞吸式清淤挖泥、輸泥和卸泥都是一體化完成，施工精度較高，不會出現淤泥泄露的問題，缺點是容易出現回淤問題，清淤效率并不高。水上挖掘機清淤可懸浮在浮泥或水上自由行走，被廣泛使用于河道清淤和水域治理、資源開發、環境整治等復雜的工程中。新一代的水上挖掘機能在水深5m的狹窄區域內進行清淤作業，但其缺點也較為明顯，不能輸送淤泥，清淤效率較低。

本工程根據工程規模、建設要求、茅洲河現場水域條件、自然與環境條件等影響因素進行選擇清淤設備及輸送方式。考慮到清淤范圍內水域深度較淺，周圍多為居民生活區，不適宜用清淤船舶和泥駁輸送方式進行清淤，故采用水上挖掘機清淤技術。運輸方面考慮到大型自卸車無法駛入河道，也不宜直接在截污箱涵頂面工作，建議在運輸方式上采用浮桶+船+自卸汽車。施工操作思路為：由水上挖掘機將挖上來的底泥放置到船上的浮桶中，由船將浮桶運送到岸邊的截污箱涵上，汽車吊將浮桶運到停放在堤頂路上的自卸汽車中，最后由自卸汽車統一運輸到附近的臨時處理場地進行處理。

1.2環保清淤技術

環保清淤處理技術在施工過程中對于水體濁度的控制較好，近年來在中小型河道的清淤工作中取得較好的成績，特別是在抑制污染物擴散、泄漏等方面。該技術的淤泥清除效果超過95% 以上，清淤效果較好。缺點是成本較高，實際運用較少。

2.中小河道治理中的淤泥處理技術

河道清淤時會產生較多淤泥，淤泥指的是在靜水和緩慢的流水環境中沉積并含有機質的細粒土，部分淤泥含大量有毒有害物質，雨天時會進入河道，導致河道水體受到污染，需及時有效處理清淤后產生的大量淤泥。應根據淤泥的分類和性質，結合河道具體情況，選擇合適的淤泥處置方式。

2.1原位處理技術

原位物理處理指不改變底泥位置，采用物理方式對底泥進行遮蔽，直接在底泥的上方用一層或者多層覆蓋物覆蓋，阻止底泥與上覆水直接接觸，防止污染底泥中的污染物向上覆水擴散的底泥修復技術，具有投資低，對周圍環境影響小的特點。用于原位覆蓋的覆蓋材料有多種，包括石子、沙粒等天然物、粉塵灰、爐灰渣等半成品或者是采用特殊材料合成的化學制品。缺點一是降低了河湖泊涌防汛能力，破壞原有生態系統，可能導致新的生態危機。二是覆蓋遮蔽沒有減少污染底泥層，反而會加速底泥層的厭氧反應和反硝化作用，造成覆蓋層逐步侵蝕，容易形成污染反彈。三是在水體流動較快的水域，覆蓋材料易發生變動，影響覆蓋效果。

原位化學處理是通過向污染底泥加入化學氧化劑，提高氧化還原電位以減少污染物的毒性。該技術的優點在于費用較低，并且對污染物的去除效果快。目前使用較多的氧化劑主要有高錳酸鹽、雙氧水、硝酸鈣等。對于受污染底泥的原位氧化治理，目前研究比較多的是采用硝酸鈣作氧化劑。向底泥中投加硝酸鈣可以氧化底泥中的有機污染物，抑制底泥中磷的釋放，同時還有利于去除底泥的黑臭現象。缺點是缺乏工程案例和成功經驗，極易導致工程失敗；原位化學處理短期可能有效果，但耐久性不足。原位化學處理將底泥變成好氧狀態，快速改變黑臭現象，但破壞了厭氧微生物的體系和河流的生態系統，發生二次環境問題風險較大。

2.2異位處理技術

異位處理技術是采用疏浚設備將底泥疏浚至岸邊，通過底泥預處理及脫水，使得底泥能夠實現“減量化、穩定化、無害化和資源化”，目前技術相對成熟，是底泥處理主要方法。異位處置法主要包括機械脫水、攪拌固化、物理脫水固結、熱處理法等幾種。淤泥可通過泥砂分離+熱處理方法制成砂石、磚瓦和陶粒等，從而實現資源化利用。泥砂分離針對部分含沙量較高河床，污染附著于泥沙表面，經過沙水分離和洗石機的處理便可使沙礫上的污染物溶解于水，回收可利用的沙礫。經過處理后，回收沙礫裝袋后可用于建筑回填，場地平整等。熱處理方法是指采取加熱、燒結的方式，把淤泥轉化為建筑材料，根據其原理可分為：熔融和燒結。近年來，底泥消納方式中，底泥焚燒灰與黏土等摻和料制磚是底泥資源化利用的一種。底泥焚燒灰和黏土混合磚，底泥焚燒灰和黏土的制坯、燒成、養成等制造工藝均與黏土磚相近，燒制成品既可用于非承載結構，也可按標號用于承重結構。

3.結束語

綜上所述，隨著人們環保意識的加強，河道清淤工作任重而道遠，相關的工程部門不僅要有恒心，且要引進先進的清淤技術和淤泥處理技術，花最少的錢，辦最好的事。據統計，本次茅洲河中上游清淤工程清除底泥總量為10.89萬m3，處理后產生6.53萬m3沙和4.36萬m3改性污泥。本工程消納方案分三種：分離晾曬得到的6.53萬m3沙，作為原料由建筑市場消化；4.36萬m3改性污泥中，3.0萬m3用于營造河灘生態地形；剩余的1.36萬m3改性污泥，裝植草袋用于茅洲河兩岸景觀護岸工程。相信隨著科學技術的不斷進步，我國的河道清淤技術和淤泥技術會更上一層樓，河道的生態能力從而得到進一步提升，人們所生存的環境也會越來越好。

參考文獻：

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