河道治理中清淤及淤泥处理技术探讨

黄为

摘 要：近年来，国家高度重视对中小河道的治理，特别是清淤工程方面。通常来说，传统的河道清淤重点是为了提高河道的防洪能力和灌溉能力，而现代清淤工程主要是为了解决河道污染问题，从而改善水质。本文结合茅洲河的工程实例，主要分析当前中小河道治理中的清淤技术和淤泥处理技术，希望能够为相关工作带来一些帮助。

关键词：中小河道 清淤技术 淤泥处理

我国地域辽阔，中小河道众多，然而大多数河道出现了严重的污染，极大地影响和危害了人们的生产和生活。客观分析，主要是由于我国很多地区在追求经济的快速发展过程中，忽略了生态环境平衡的重要性，导致了经济发展加速了环境污染程度。本工程对茅洲河中上游段进行实地测量，结合底泥检测结果，除同观大道以上的上游河段满足设计河底高程以外，全段污泥深度为0.2m～1.5m，部分河段底泥发黑发臭，西田桥至洋涌河水闸段污泥最厚，污染最严重。本次工程侧重于根据治污清淤方案对河道进行清淤，解决河道发黑发臭等问题。河道淤积一是侵占河道过洪断面，对现有防洪体系形成威胁；二是河道淤积底泥受外源污染形成污泥，未经恰当清淤及处置存在于环境中，给水体和大气带来二次污染，对河道的生态功能起到一定的破坏作用；三是河道淤积浮泥夹杂着建筑垃圾及生活垃圾，严重影响河道水景观。因此河道治污清淤要引起高度重视，达到底泥经处置后实现“稳定化、无害化、减量化、资源化”目标，选取合理的清淤技术极为关键。

1.中小河道治理中清淤技术的应用

河道清淤工程的目的多为突出清除淤泥中污染物的概念和解决淤积问题，现在的清淤工程具有系统化施工的特点，在清淤之前应进行淤积测量以及底泥取样检测。在前期调查工作中，根据底泥成分，重点选取无机物、物理性质及肥力、有机污染物和热值等方面进行分析，选择合理的方案，包括具有针对性的淤泥技术，具体如下：

1.1水下清淤技术

水下清淤技术是在清淤船上安装必需设备，然后将管道放置到需要清淤的位置，开动机器设备，将河道中的淤泥予以清除和处理。水下清淤方式主要包括抓斗式、绞吸式和水上挖掘机清淤等。

抓斗式清淤是指利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥，但淤泥清除率只能达到30% 左右，很难改善水质。绞吸式清淤挖泥、输泥和卸泥都是一体化完成，施工精度较高，不会出现淤泥泄露的问题，缺点是容易出现回淤问题，清淤效率并不高。水上挖掘机清淤可悬浮在浮泥或水上自由行走，被广泛使用于河道清淤和水域治理、资源开发、环境整治等复杂的工程中。新一代的水上挖掘机能在水深5m的狭窄区域内进行清淤作业，但其缺点也较为明显，不能输送淤泥，清淤效率较低。

本工程根据工程规模、建设要求、茅洲河现场水域条件、自然与环境条件等影响因素进行选择清淤设备及输送方式。考虑到清淤范围内水域深度较浅，周围多为居民生活区，不适宜用清淤船舶和泥驳输送方式进行清淤，故采用水上挖掘机清淤技术。运输方面考虑到大型自卸车无法驶入河道，也不宜直接在截污箱涵顶面工作，建议在运输方式上采用浮桶+船+自卸汽车。施工操作思路为：由水上挖掘机将挖上来的底泥放置到船上的浮桶中，由船将浮桶运送到岸边的截污箱涵上，汽车吊将浮桶运到停放在堤顶路上的自卸汽车中，最后由自卸汽车统一运输到附近的临时处理场地进行处理。

1.2环保清淤技术

环保清淤处理技术在施工过程中对于水体浊度的控制较好，近年来在中小型河道的清淤工作中取得较好的成绩，特别是在抑制污染物扩散、泄漏等方面。该技术的淤泥清除效果超过95% 以上，清淤效果较好。缺点是成本较高，实际运用较少。

2.中小河道治理中的淤泥处理技术

河道清淤时会产生较多淤泥，淤泥指的是在静水和缓慢的流水环境中沉积并含有机质的细粒土，部分淤泥含大量有毒有害物质，雨天时会进入河道，导致河道水体受到污染，需及时有效处理清淤后产生的大量淤泥。应根据淤泥的分类和性质，结合河道具体情况，选择合适的淤泥处置方式。

2.1原位处理技术

原位物理处理指不改变底泥位置，采用物理方式对底泥进行遮蔽，直接在底泥的上方用一层或者多层覆盖物覆盖，阻止底泥与上覆水直接接触，防止污染底泥中的污染物向上覆水扩散的底泥修复技术，具有投资低，对周围环境影响小的特点。用于原位覆盖的覆盖材料有多种，包括石子、沙粒等天然物、粉尘灰、炉灰渣等半成品或者是采用特殊材料合成的化学制品。缺点一是降低了河湖泊涌防汛能力，破坏原有生态系统，可能导致新的生态危机。二是覆盖遮蔽没有减少污染底泥层，反而会加速底泥层的厌氧反应和反硝化作用，造成覆盖层逐步侵蚀，容易形成污染反弹。三是在水体流动较快的水域，覆盖材料易发生变动，影响覆盖效果。

原位化学处理是通过向污染底泥加入化学氧化剂，提高氧化还原电位以减少污染物的毒性。该技术的优点在于费用较低，并且对污染物的去除效果快。目前使用较多的氧化剂主要有高锰酸盐、双氧水、硝酸钙等。对于受污染底泥的原位氧化治理，目前研究比较多的是采用硝酸钙作氧化剂。向底泥中投加硝酸钙可以氧化底泥中的有机污染物，抑制底泥中磷的释放，同时还有利于去除底泥的黑臭现象。缺点是缺乏工程案例和成功经验，极易导致工程失败；原位化学处理短期可能有效果，但耐久性不足。原位化学处理将底泥变成好氧状态，快速改变黑臭现象，但破坏了厌氧微生物的体系和河流的生态系统，发生二次环境问题风险较大。

2.2异位处理技术

异位处理技术是采用疏浚设备将底泥疏浚至岸边，通过底泥预处理及脱水，使得底泥能够实现“减量化、稳定化、无害化和资源化”，目前技术相对成熟，是底泥处理主要方法。异位处置法主要包括机械脱水、搅拌固化、物理脱水固结、热处理法等几种。淤泥可通过泥砂分离+热处理方法制成砂石、砖瓦和陶粒等，从而实现资源化利用。泥砂分离针对部分含沙量较高河床，污染附着于泥沙表面，经过沙水分离和洗石机的处理便可使沙砾上的污染物溶解于水，回收可利用的沙砾。经过处理后，回收沙砾装袋后可用于建筑回填，场地平整等。热处理方法是指采取加热、烧结的方式，把淤泥转化为建筑材料，根据其原理可分为：熔融和烧结。近年来，底泥消纳方式中，底泥焚烧灰与黏土等掺和料制砖是底泥资源化利用的一种。底泥焚烧灰和黏土混合砖，底泥焚烧灰和黏土的制坯、烧成、养成等制造工艺均与黏土砖相近，烧制成品既可用于非承载结构，也可按标号用于承重结构。

3.结束语

综上所述，随着人们环保意识的加强，河道清淤工作任重而道远，相关的工程部门不仅要有恒心，且要引进先进的清淤技术和淤泥处理技术，花最少的钱，办最好的事。据统计，本次茅洲河中上游清淤工程清除底泥總量为10.89万m3，处理后产生6.53万m3沙和4.36万m3改性污泥。本工程消纳方案分三种：分离晾晒得到的6.53万m3沙，作为原料由建筑市场消化；4.36万m3改性污泥中，3.0万m3用于营造河滩生态地形；剩余的1.36万m3改性污泥，装植草袋用于茅洲河两岸景观护岸工程。相信随着科学技术的不断进步，我国的河道清淤技术和淤泥技术会更上一层楼，河道的生态能力从而得到进一步提升，人们所生存的环境也会越来越好。

参考文献：

[1]兰彬.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].黑龙江科技信息，2016.

[2]赵凤杰.中小河道治理的综合技术分析[J].河南水利与南水北调，2015.