基于资源化利用的河湖淤泥生态治理技术

赵娟娟，奚 冉

（1.济南市水利工程服务中心，山东 济南 271100；2.济南城市建设集团，山东 济南 250100）

1 淤泥处理常用技术

当前国内在淤泥脱水处理过程中，主要使用的是固化和脱水两种技术，脱水主要有机械脱水法、自然脱水法、造粒脱水法等。

自然脱水法在干化过程中需要构建污泥干化厂，在底部铺设大量的沙子和碎石，并且设计排水暗道，根据蒸发的情况来进行针对性的处理，该方法在干燥少雨的环境当中较为适用。在实际应用过程中该脱水方法的效率较低，而且耗时较久，成本相对较低。

造粒脱水法应用较为广泛，在实践中将污泥与混凝剂相结合，而后送入到造诣脱水机中，在自身重力条件下逐步压缩，产生泥丸，将这些泥丸和水逐步分开后，将泥丸送入到压面机，在深层结构当中逐步脱水[1]。该系统在运行过程中脱水效果较好，但是装置较为复杂。另外，可以通过机械脱水方式进行脱水。先在淤泥当中投入高分子絮凝剂或者无机盐，然后使用过滤、离心等方法进行封存，获得含水量为60%～80%的泥饼。这种方法在应用过程中附属设备较多，在实际应用过程中推力要求较高，泥饼的含水量大，生产效率较低。

在通过脱水之后，淤泥当中会有大量的污染物需要进行针对性的处理。化学絮凝方式是当前在对淤泥疏浚底泥余水处理过程中，应用较为广泛的方法，该方法可以通过絮凝剂将余水中的颗粒逐步聚集，达到净化雨水的效果。与此同时，还可以使用水生植物过滤带间歇吹填等方法共同进行处理，以达到更好的淤泥脱水效果。在本工程当中，主要使用机械脱水法进行脱水，而后通过化学絮凝的方式对余水进行处理。

2 应用实例

在某湖水系中有一块汇水面积达19.5 km2的墨水湖。该湖的岸线长度达到23.93 km，水域保护面积为375.65 km2，该水域长期处于企业和居民生活区的包围当中，大量污水被排入到谷中，导致污水当中的污染颗粒进一步沉淀，营养富集化严重。大量淤泥的产生影响了水体，导致水体发臭，水质较差。

2.1 治理方案设计

此次建设河湖底泥生态治理体系的过程分成4 个部分。先是构建供能系统，而后进行淤泥的处理，第三回收再利用淤泥，最后进行水生态重建。首先，需要委派专门的人员进行淤泥处理系统的构建，加强淤泥的采集和分流。在实际应用过程中，需要使用稀释底泥挖掘技术，构建水分离系统，并且对尾水进行针对性的处理。其次，进行淤泥回收利用，对淤泥当中的一些无害化成分进行资源化利用，并且处理一些有害部分[2]。最后，设置功能系统和生态修复系统，使用太阳能电池将太阳能转化为电能，用于进行淤泥处理的功能。

2.2 疏浚清淤

1）施工准备。施工人员需要提前根据施工设计图纸进行相关专项施工方案的编制并展开技术交底，同时还需要根据清淤工程的具体工程量合理进行绞吸船、压滤机等设备的准备。

2）绞吸船清淤疏浚。一是管线布设。该环节工作相对较多，具体包括排泥管线、浮管、潜管和岸上管线布设4 个环节。在进行排泥管布设时，尽可能缩小输送距离，降低施工对环境造成的影响；在浮管敷设时，设置管型为弯曲状，并做好锚固定位，以免因水流或者风等因素出现摆动；潜管敷设关键在于确保管线连接的紧密性，避免出现泄漏问题；岸管敷设关键在于确保管道平顺，便于管道运输。二是绞吸船定位。通过监控软件对清晰坐标点进行准确定位，并结合GPS、水流风向等结果对挖泥船的坐标进行确定，然后将绞吸船停泊在定位位置，并抛锚固定。三是清淤疏浚。通过绞吸船来实现对湖底淤泥的分条分层开挖，之后再通过排泥管线与泵站加压输送至排泥厂中进行固化。其中，分条开挖指按照挖泥边线移动挖泥船，以船尾为定位桩，船身为半径，斗轮头通过扇形左右摆动来进行横向开挖；分层开挖是在施工条幅内作业时，合理确定开挖层厚后再进行开挖。该方法精确度相对较高，并且回淤量也较低[3]。

2.3 脱水干化处理

通过绞吸船所开采出的地泥含水率非常高，通常能够达到85%～95%，并且其中存在砂石、垃圾等物质，会对脱水机械造成较大的损伤和破坏。所以需要先通过分选机械来筛分底泥，之后再利用污泥干化设备降低地泥含水率，含水率最大不超过30%。然后再经过二、三级精密筛对其进行筛分，从而将粒径超过0.045 mm 的泥分离出来，而其他更小颗粒悬浮物则直接排入余水处理系统。截留的淤泥含水率很高，因此需要将其排入调蓄池，通过絮凝剂使污泥凝结为絮状物，之后再利用带式压滤机脱水，经过浓缩、挤压后形成泥饼，其含水率最大不超过60%。最后则将泥饼堆放在临时堆场，以便于后续处理。

2.4 淤泥回收再利用

淤泥经过脱水后产生大量砂质土壤修复的基肥，将脱水后的淤泥与秸秆、芦苇杆等进行混合，按照2∶1 的比例进行堆肥，形成20～30 cm 厚的土壤肥料，运送到风沙较大或者贫瘠的区域，发挥营养土壤、固定土壤的作用，使生态修复成本大幅度降低。通过检测分析后，部分淤泥的重金属含量较高，将其作为免烧砖和陶粒的建筑材料，通过固化烧制后淤泥当中的一些有机污染物被破坏，而且重金属赋存形态被改变，不会对外部环境产生污染。

2.5 供能系统

为了加强淤泥的处理效果，避免运输过程中出现的二次污染和资源浪费，有效控制设备的重量和体积，通过构建完善的功能系统合理利用资源，减少碳排放。在整个系统当中安装一定量的太阳能电池板，对太阳能进行收集，将其转变为电能，以便为整个系统进行供能。

2.6 生态修复系统

在完成底泥疏浚后，需要重新构建水生态环境，在此过程中放入一定量的水生植物进行河道养护修复，打捞一些会对生态平衡产生影响的优势物种，随后投入一些本地植物动物进行培养，以便形成完善的食物网、食物链，使水体的自净能力提升，以达到生态平衡控制的效果。

3 结 语

总之，河湖淤泥治理过程中需要进行宏观规划、总体分析，并针对治理过程中各环节可能产生的环境风险和生态影响进行综合性的处理，打破空间壁垒，统筹安排，才能达到更好的淤泥处理和生态修复的目的。