中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术
2018-12-20
(连云港市水利规划设计院有限公司,江苏 连云港 222006)
在我国越来越重视河道治理的情况下,处理淤泥与清淤等技术应用的水平也逐渐提升,本文着重解析中小河道治理中的清淤技术应用方式,并在此基础上对处理淤泥的相关技术如钝化处理等方式进行探索,以此为实际中小河道的治理提供一些参考方案。
1 中小河道清淤和淤泥处理技术的发展现状
在国内外贸易一直保持良好的发展状态的同时,我国各地河道也被开发和运用起来,航道、内河以及港口的大规模工程逐渐增加,为了保持河道正常通行,当地政府一般都有相应的机器设备与技术手段对其进行治理,并且在进行河道清淤与淤泥处理过程中,也在不断对使用技术进行更新和优化。一般在航道及港口会运用大规模的清淤设备,但这些设备因其使用环境限制不能进入中小河道中,导致中小河道没有合适的清淤设备进行淤泥的清理工作,传统的中小河道清淤方式是河流干涸季节使用人工或者机械方式将沉积在河底的淤泥与垃圾直接挖出,并将其作为肥料灌入农田中进行再利用,但随着工业不断发展,大量的工业污水被排放在河流中,让河道淤泥也被污染无法再作为肥料使用,所以除了政府组织清淤外,当地农民并不会在干涸季节主动清淤,中小河道淤泥逐渐堆积在河底,影响了河道的正常通行。
2 中小河道治理中清淤技术的应用
目前的清淤工程依旧属于环保清淤范畴,要在对河道进行清淤前进行完善的分析调查,确定河底淤泥是否含有污染性和有害性,并根据河道实际情况采用如下集中方式进行对应操作。
2.1 水下清淤方法的应用
水下清淤主要是将清淤设备安装在船上,基本以清淤船为作业平台,由清淤船固定在某一位置对淤泥进行开发及利用管道输送到制定位置。这种清淤方法又可以分为绞吸式、斗轮式、抓斗式以及泵吸式。其中抓斗式一般应用于泥层厚度较大且有较多障碍物的中小河道中,它的操作过程是运用清淤船抓取水下淤泥并将其卸入制定船内,一般采用卸载、开挖与回旋的操作方式,它有着操作便捷、受河道内障碍物和天气影响较小的优势。但也有一定的弊端,如河底搅动的浮泥会再次返回水体,仅能得到30%清淤效果,无法对水质进行良好改善。绞吸式一般适用于中型河道,它有着施工精度高且淤泥不会泄露的优势,并且不会影响河道通航,其缺点是容易出现淤泥回转的情况。而泵吸式一般适用于小型河道,可以同时完成淤泥的移动与清除工作,但实际作业时会洗出过多河水,需要对泥浆进行后续处理,造成清淤工作量加重。斗轮式适用于泥层较厚且工程量大的中型河道中,它有着不受外界环境影响且施工精度高的优势,缺点是淤泥中的污染物会扩散,如果清淤工作不彻底会对周边水体造成二次污染。
2.2 排干清淤技术的应用
这种技术一般适用在流量较小且不具备防洪或航运等功能的河道,这类河道在清淤过程中就可以使用排干清淤的方式,具体分为水力冲挖和干挖两种操作方法。干挖就是使用挖掘机对河床进行挖掘,利用渣土车将淤泥清运出河道范围;水力冲挖就是对河底淤泥用高压水枪进行冲刷,利用设备将其吸取与输送到制定地方。排干清淤技术不受河道环境因素影响,但要在河床干涸时进行作业,对季节要求较高。
2.3 环保清淤技术的应用
现阶段的清淤工程对环保的要求越来越高,注重在不破坏水体环境的基础上对河道水质进行改善。环保清淤技术有较高的清淤设备挖掘精度,对淤泥弃场的位置挑选较为谨慎且需要在施工过程中控制好水体浑浊度。所以中小河道的清淤大多采用环保绞吸式清淤,它对抑制污染物的泄露和扩散有着较大影响意义。
3 河道淤泥的处理处置技术
不管采用何种清淤技术,在河道清淤过程中必定会产生大量的淤泥,这些淤泥具有强度低且含水率高的特性,部分淤泥甚至可能含有有毒有害物质,一旦这类物质被雨水冲刷浸出后,会对周围水体产生二次污染。所以必须要对清淤后的淤泥进行科学的处理,让其不会对河道周边环境造成不良影响。国内外淤泥处理技术有几个分类,一按淤泥是否污染进行分类,有无污染淤泥处理,污染淤泥处理;二按处理地点不同-堆场处理技术,又分为堆场周转、堆场表层处理、堆场快速复耕三种;三按淤泥归宿不同,分为资源化利用技术和处置技术。
3.1 无污染淤泥与污染淤泥的处理
根据淤泥受污染的性质以及被污染种类的不一样,均需要采取对应的处理方法,比如一般的水利工程产生的淤泥基本没有污染物或者污染物含量较相关标准低,就可以直接进行资源化处理,让这类淤泥用于农村地区的土地堆肥等。而污染物超过相关标准的淤泥就可以在处理时将污染水平降低让其符合相关标准,比如可以将钝化稳定化技术使用在重金属污染超标的淤泥中。以淤泥后续用途为参考需要,选择不同的淤泥处理技术,比如淤泥中磷、氮的含量较高,就可以在处理后将其用作普通填土或者路堤让其远离水源地,这样氮、磷就不会因为进入水源地而对周边环境造成二次污染。
3.2 按处理地点进行不同的淤泥处理
淤泥根据处理地点不同分为两种处理方式:第一,堆场处理,它是指把淤泥清淤出来后,通过运输工具送到制定的淤泥堆场进行二次处理,目前我国河道清淤一般是绞吸式挖泥船进行作业,此方法清淤出来的淤泥水和泥的比例是1:5以上,并且淤泥自身颗粒含量较高有很差的透水性不容易固结,所以尽快将淤泥固结沉降的时间缩短并且快速分离淤泥中的泥水,并且让堆场的周转或者复耕周期变短是堆场处理的关键技巧。第二,就地处理法,它是指直接通过水底作业不对河底淤泥进行疏浚,直接在水下通过排干上覆盖水体或者直接进行覆盖处理的方式对淤泥进行固化、物理淋洗或者脱水操作,这种方式要依据河道实际状况进行对应选择,比如水体流速较大或者浅水河道,不适用原位覆盖处理的方式,而大面积的深水水域则不适用排干就地处理的方式。
3.3 淤泥二次利用情况进行不同的淤泥处理
淤泥从本质上来说是工程废弃物的范畴,依照固体废弃物处理的资源化、减量化以及无害化处理标准,要尽量将淤泥进行二次利用。从广义上来说能够将废弃淤泥通过某些特定操作而进行二次利用的都属于资源化利用,比如使用淤泥制陶粒、干化、土壤化或者制砖都属于淤泥的再生资源化技术方式。并且在农村区域还能够将没有被重金属污染并且磷、氮含量丰富的淤泥用于肥田,成为农田土壤的一部分,或者直接将这类淤泥在低洼地带进行堆放填平后作为农业用地。如果淤泥在堆场堆放后可以自然干化并且能够满足轻型设备或者行人在土地表面进行活动所需要的承载力,可以将其变为建筑用地、公园、市政或者绿地等公共场所。
3.4 污染淤泥的钝化处理技术
一般在工业发达地区的河道淤泥中,都存在重金属污染物严重超标的情况,这种污染淤泥泛指淤泥中存在重金属污染的现象,比如上海苏州河的淤泥中重金属含量高出了当地标准值2倍以上的范畴,这种重金属超标的淤泥就可以使用钝化处理方式,它是指参照淤泥中重金属在不同环境里所呈现出的不一样的活性状态,加入相应的化学材料让淤泥中不稳定的重金属通过化学作用而转化成稳定状态的重金属,这样可以降低重金属的活性,从而让淤泥的污染性减小。并且在淤泥与化学材料发生反应同时,也会有对重金属进行物理包裹的物质产生,它可以让重金属的浸出性大大降低,进一步让重金属的危害和释放能力变小。经过钝化处理的淤泥只要其浸出量低于相关标准,就可以将其排放在低洼处或者作为填土材料进行二次资源化利用。
4 结束语
综上所述,中小河道的清淤作业与大河系的清淤及淤泥处理技术上有着较大区别,所以在对不同地貌的河道进行清淤时要因地制宜,并且要以保护环境和维护当地生态平衡为出发点进行作业,当地政府要给予充分支持及鼓励,通过政府主导的方式对中小河道的清淤和淤泥处理工作进行统筹和规划,这样能够让河道的清淤工作可以顺畅进行,改善周边居民的生活环境,并实现河底淤泥的资源化利用。