环保清淤及淤泥处置技术在水环境治理工程中的应用

陈妙璇

（东莞市东引水环境投资有限公司 广东东莞 523000）

1 概述

东引运河位于东莞市中部，各级河道321条，流域总面积843.13km²，承接了东莞全市22 个镇区的生活和工业污水，水体水质受到严重污染。根据水质监测数据，樟村断面水质为劣Ⅴ类，主要超标因子是氨氮和总磷。

2019年，东莞市启动了东引运河流域樟村断面综合治理工程水环境综合整治工程，主要建设内容包括内源治理、堤岸整治、生态修复、活水保质等工程。东引水环境治理工程打破了以往碎片化、分离化的做法，坚持“流域统筹，系统规划”的治水原则，范围涉及寮步、大岭山、大朗、松山湖、横沥、东坑、常平、黄江、企石、茶山、桥头、生态园、石排13个镇街。

2 存在问题

桥头镇排水管网绝大多数采用的是雨污合流制，镇内生活污水、工业废水大部分经现有污水管网收集至桥头镇污水处理厂处理，但仍有部分经由入河排污口，直接进入河涌内。

根据2019年6月桥头镇水质检测数据（如表1 所示），桥头镇主要河道均未达到V 类水标准，河涌均为劣V 类，综合COD、氨氮、TP 指标，氨氮为该片区主要特征污染物，其次为COD 和TP。根据现场踏勘发现，小海河、莲湖排渠、牛屎垭排渠、朗厦排渠、田头角排渠、大洲排渠、桥常路南北箱涵及禾坑排渠黑臭严重，河道生态破坏严重，水体环境容量用尽。

表1 2019年6月桥头镇水质检测数据

根据现场调研，小海河、牛屎垭排渠、大洲排渠和田头角排渠明渠段，底泥污染严重，黑臭现象明显，特别是小海河，由于气温高，水体严重缺氧，底泥出现大范围上浮现象，进一步使水质恶化。

据统计，项目实施前，桥头镇底泥黑臭明渠段约6.6km，暗渠段约13.4km。

3 水质目标

樟村断面综合治理工程项目建设目标为：流域内基本实现晴天不排污、河涌消除黑臭、樟村断面达到地表Ⅴ类水质。

4 治理原则

4.1 系统整治，突出重点

桥头镇河涌长年受污染物污染，河道底部沉积大量黑臭底泥，同时还有生活垃圾等，这些污染物还将持续危害河涌水体，对河涌实施彻底的清淤工作，对后期水体污染修复及环境打造工作能否实现预期目标具有关键作用。底泥清淤工作应该因地制宜，突出重点，根据监测数据，制订切实可行的清淤方案，对污染严重、常年黑臭河涌加大治理力度。

4.2 环保清淤，兼顾防洪

根据地勘资料揭露的黑臭层情况，清除河道内污染超标的底部底泥及表面漂浮垃圾，即污染浮泥层、污染过层，且清淤过程不应影响河道岸坡稳定性，应当预留安全距离。另外，在工程条件允许下，应清淤至规划河底标高。

4.3 工艺成熟，四化处置

清淤宜选用技术工艺成熟的清淤方式，选用可推广的技术模式，综合评估各项清淤工艺的适用性和可操作性，通过对底泥的减量化、无害化处理，最大程度地减少清淤带来的二次环境问题，最大程度地利用脱水固化后的底泥。

5 治理措施

5.1 环保清淤

环保清淤是以水质提升为目的，对水体中的污染底泥进行清淤。在清淤过程中，注重环境保护，最大程度地减少“二次污染”。项目根据河道底泥监测情况，对工程范围内存在淤积的河床进行清淤，河道清淤将水利防洪（排涝）和环保治污相结合，既能扩大河道容积，加大河道容纳洪水的能力，又能去除淤积底泥的污染层，不破坏原河床底泥生态系统。

河道底泥治理分为异位修复和原位修复。异位修复是指将污染底泥清淤疏浚，再进行固化填埋或物理、化学、生物处理。桥头镇需进行内源治理的河道有10 条，生态塘有1 处，在生态塘采用底泥原位修复技术，其余河道均采用异位清淤。

异位清淤从方式上分主要有湿式清淤和干式清淤。对于河面宽广的河道，采用湿式清淤，机械采用绞吸式挖泥船或水上挖掘机。对于不需要承担航运功能、河面较窄的河道，通过分段设置临时围堰，采用小型挖掘机进行干挖或吸泥泵进行冲挖。

5.2 底泥处理

河道底泥是河流湖泊中在静水或缓慢的流水环境中沉积，经物理、化学和生物作用形成的未固结的细粒或极细粒土，一般含有建筑、生活、固体危废物等垃圾。而受面源污染、点源污染等的影响，生活污水及工业废水的排放使得污染物沉积至底泥中，造成底泥严重污染，污染底泥具有明显层序构造，且泥中重金属浓度较高，并带有明显恶臭。底泥的污染归根结底是水体及片区环境的污染，严重危害生态环境及底栖生物健康。因此，对河流清淤产生的大量底泥进行处置，是内源治理工程的重中之重。

工程应用上，在考虑当地社会、经济发展情况的条件下，针对底泥的物理化学性质（如含水率、颗粒分布、有机质、重金属含量等），选择适当的处理处置方法。目前，国内、外常用的淤泥处理技术包括自然脱水、传统机械脱水、真空预压法、机械脱水固结一体化法、生物修复法、化学固化法和土工管袋法等。由于桥头镇底泥堆场用地困难，且工程工期紧张，综合对比必选，最终选定机械脱水固结一体化法，可适用于空间有限的场地，同时，对底泥进行污染控制，脱水、出泥效率较高，可以最大程度上减少占地及对周边环境的污染。设备上采用带式压滤机进行淤泥脱水固化（见图1和图2）。

图1 带式压滤机进泥

图2 带式压滤机出泥

淤泥通过渠泥运输车运送至底泥脱水场地，经格栅机分离垃圾、石块等杂质后进入沉砂池，经去除大颗粒悬浮物（即泥沙）和漂浮物后进入沉淀池沉淀，沉淀池加入絮凝剂、调理剂、固结剂等与池内底部淤泥发生一系列物理化学反应，淤泥进入调理池搅拌后，通过污泥泵提升至压滤机进行固结脱水，形成泥饼，尾水则经过处理后达标排入市政管网（见图3）。脱水固化泥饼满足《东莞市河涌和水库淤泥处置技术规定（试行）》回填土污染物第二级环境质量居住用地标准值，可作为居住用地回填土进行填埋，同时，在非建成区用地许可的情况下，可以考虑淤泥用作河道迎水侧整平或用作种植用土。

图3 底泥处理工艺流程图

6 初步成效

根据2021年1～7月国家采测分离数据可知，樟村断面水质为Ⅲ类，达到Ⅳ类水质目标。其中，水质类别保持由Ⅴ类好转至Ⅲ类，综合污染指数下降12.7%，氨氮下降50.5%，总磷下降6.6%。根据2021年1～7月市站监测数据可知，樟村断面水质为Ⅳ类，达到Ⅳ类水质目标。对比去年同期，水质明显好转：其中，水质类别由劣Ⅴ类好转至Ⅳ类，综合污染指数下降2%，氨氮下降41.6%，总磷上升12.5%。项目实施后，东莞市东引运河樟村断面达到水质目标，流域逐步实现河涌水环境改善。

7 结语

水环境治理是一个综合系统的工程，内源治理仅仅是最基础的一部分，控源截污先行是水环境改善的重要条件，污水管网及雨污分流工程从源头截断污水入河，内源治理工程是将此前面源污染形成的底泥清除并固化，为后续生态修复和水质改善工程提供基础。后期应进一步推进全市雨污分流工程，落实实施情况，做到“晴天不排水，雨天无污水”，对未纳入东引水环境工程的河道进行治理，加大执法力度，整治污水偷排、偷放问题，实现生产、生活和经营活动产生的污水全部截污纳管。