河道生態(tài)清淤及淤泥處理技術(shù)探討
河道不僅是水資源的基本載體，還是改善水環(huán)境的基礎(chǔ)，對于防洪、灌溉、排澇、供水和水資源調(diào)度等都有重要意義。河道淤積現(xiàn)象隨著城市化進(jìn)程深入變得愈加嚴(yán)重，加之人為的填堵行為導(dǎo)致河床不斷抬高，河道的蓄水量逐漸減少，甚至影響了整個(gè)水環(huán)境質(zhì)量、防洪排澇能力以航運(yùn)能力。因此以提高排灌、泄洪能力為目的加強(qiáng)河道清淤疏浚力度是當(dāng)前各大水利工程需要刻不容緩做的事情。
1生態(tài)清淤概述
1.1生態(tài)清淤
生態(tài)清淤的另一個(gè)說法為環(huán)保清淤，其目的在于讓水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境得到改善，將河道內(nèi)源的污染消除掉，避免出現(xiàn)二次污染，主要處理環(huán)節(jié)包括清淤、輸送、脫水固結(jié)處理和退水。
1.2生態(tài)清淤的意義
近年來才逐漸發(fā)展起來的新興技術(shù)，環(huán)保生態(tài)清淤一方面能有效的清楚河道底泥中的污染物，另一方面還創(chuàng)造了恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的有力條件。環(huán)保生態(tài)清淤技術(shù)屬于一種邊緣性工程技術(shù)，交叉于環(huán)境工程、水利工程和疏浚工程，相比于一般的疏浚工程還是有著較為明顯的區(qū)別，即環(huán)保生態(tài)清淤的重點(diǎn)是底泥和浮淤中的污染物質(zhì)，同時(shí)盡可能的不破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)條件；而疏浚工程的重點(diǎn)是為某項(xiàng)工程的順利開展采取針對性的措施擴(kuò)大過水能力、疏通河道、增加水容量等。
2河道治理中的生態(tài)清淤技術(shù)
2.1抓斗清淤技術(shù)
一般用在淤泥層較厚、淤泥范圍內(nèi)障礙物多的中小河道，抓斗挖泥設(shè)備可以有效抵御河道中各種障礙物的干擾，工藝基礎(chǔ)、操作方便，無需較高的投入，而且清淤過程不受外界氣候、土壤或水源等因素影響。所以，適合用在中小河道清淤施工，其不足體現(xiàn)在：遇到軟質(zhì)泥土可能下陷，造成底泥泄漏、產(chǎn)生浮泥，如果浮泥不經(jīng)處理還會(huì)融入水體，污染水源。實(shí)踐表明，這一清淤技術(shù)能夠有效清除淤泥30%。
2.2斗輪式清淤施工
斗輪挖掘機(jī)用來挖掘水下淤泥，被挖的淤泥在挖泥船的巨大振動(dòng)下能夠流向輸泥管，再經(jīng)全封閉管道來逐漸傳輸至卸泥區(qū)。這一清淤技術(shù)通常更適合于挖掘的淤泥泥層較厚、中小學(xué)河道或者水利工程水庫等，也是河道整治較為常用的清淤技術(shù)，斗輪式清淤施工優(yōu)勢在于能夠維持河道運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行，而且不易受到外部氣候因素等的干擾，清淤精度較準(zhǔn)確，然而，這一技術(shù)也存在不足之處，體現(xiàn)在清淤中可能出現(xiàn)較多的污染物，控制不當(dāng)可能導(dǎo)致污染物向四外擴(kuò)散，甚至出現(xiàn)淤塞的問題，清淤如果無法徹底、深入地進(jìn)行則可能帶來水體污染。
2.3高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)
清淤施工更加關(guān)注生態(tài)環(huán)保，淤泥的處理與使用也必然要朝著環(huán)保方向發(fā)展。最具代表性的當(dāng)屬高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)，這一技術(shù)下所清除的淤泥，其濃度處于15～20%范圍內(nèi)，其中水體積較大，超出土體體積，所清除的泥漿體積也較大，由于淤泥內(nèi)部水分較多，必然需要一個(gè)大的堆場，對于堆場的過度需求也側(cè)面增加了淤泥處理難度。高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)則有效解決了堆場空間需求的矛盾。
實(shí)際的清淤原理體現(xiàn)為：積極控制淤泥清理中的泥漿增容率，主要鎖定泥漿傳輸環(huán)節(jié)，重點(diǎn)控制這一過程中的泥漿增容率，而且傳輸中降低其內(nèi)部含水率，從而讓淤泥無需經(jīng)過深加工就能用來填土還田。目前，高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)已經(jīng)在一些中小河道整治工程中得以應(yīng)用。
2.4環(huán)保清淤技術(shù)
環(huán)保清淤技術(shù)是目前最受推崇的清淤技術(shù)之一，其目標(biāo)是在不污染河道、不污染水源的前提下來確保清除河道內(nèi)部的淤泥。現(xiàn)階段重要的環(huán)保清淤技術(shù)為：絞吸式清淤技術(shù)，一般適合于中小型河道，具體就是借助于環(huán)保清淤船來清除河道內(nèi)部淤泥，其中主要借助于環(huán)保鉸刀頭，實(shí)行全方位封閉清淤，能夠控制對水體的擾動(dòng)，清除的淤泥可以通過密封的管道來傳輸，整個(gè)過程都是封閉進(jìn)行，這樣就減少了對環(huán)境的污染。環(huán)保絞吸式清淤船能夠有效地控制污染物擴(kuò)散，從而能帶來理想的清淤效果。
3淤泥處理技術(shù)的應(yīng)用
在對中小河道進(jìn)行清淤的過程中，淤泥的產(chǎn)生無法避免，調(diào)查結(jié)果表明，所產(chǎn)生淤泥不僅強(qiáng)度較低，含水量也要明顯高于其他淤泥。如果雨水對含有有毒物質(zhì)的淤泥進(jìn)行沖刷，使其與周圍的水質(zhì)融為一體，極易導(dǎo)致水質(zhì)面臨二次污染的問題。正是因?yàn)槿绱?，處理清淤產(chǎn)生的淤泥就顯得很有必要。決定淤泥處理技術(shù)的因素主要是淤泥的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)，例如，污染程度、黏粒含量。相關(guān)人員應(yīng)以淤泥的基本性質(zhì)和對應(yīng)的處理?xiàng)l件為依據(jù)，完成處理方案的制定工作。
3.1堆成淤泥
大多數(shù)情況下，清淤處理工程都設(shè)有相應(yīng)的淤泥堆場，適用于堆場淤泥的處理技術(shù)，應(yīng)當(dāng)以初填環(huán)節(jié)為開端，結(jié)合實(shí)際情況，對能夠快速固結(jié)并促沉的清淤處理技術(shù)加以應(yīng)用，在特定條件下，相關(guān)人員還可以選擇應(yīng)用表層清淤技術(shù)，保證堆成淤泥得到應(yīng)有的處理。實(shí)踐結(jié)果表明，合理應(yīng)用表層清淤技術(shù)，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)堆場周轉(zhuǎn)使用、快速復(fù)耕等目標(biāo)。除此之外，還需要明確以下內(nèi)容：堆場周轉(zhuǎn)清淤技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在減少堆場數(shù)量、占地等方面；堆場標(biāo)稱清淤技術(shù)則可以為后續(xù)工作的開展奠定良好基礎(chǔ)；堆場快速復(fù)耕技術(shù)從本質(zhì)上來說，是以大量處理技術(shù)為基礎(chǔ)，縮短堆場向耕地進(jìn)行還原的時(shí)間的技術(shù)。
3.2污染/無污染淤泥
污染淤泥適用的處理技術(shù)和無污染淤泥適用的處理技術(shù)間，存在著本質(zhì)上的區(qū)別。水利工程產(chǎn)生的通常是無污染淤泥或是輕污染淤泥，適用于該類淤泥的處理技術(shù)以資源優(yōu)化處理為主。一般來說，上文所提及的淤泥類型常見于農(nóng)村地區(qū)。如果淤泥含有超出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的污染物，那么，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將工作重心放在減少淤泥污染物的方面，重金屬超標(biāo)的淤泥，適用于鈍化穩(wěn)定處理技術(shù)。除此之外，選擇淤泥處理技術(shù)時(shí)，相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)將技術(shù)的用途考慮在內(nèi)，如果淤泥含有大量的磷、氮營養(yǎng)鹽，待處理環(huán)節(jié)高一段落后，相關(guān)人員可以在遠(yuǎn)離水源地的區(qū)域，將其作為路堤或是普通填土加以應(yīng)用，避免磷、氮進(jìn)入水源，造成二次污染。
3.3固化淤泥的資源化利用
河道淤泥經(jīng)固化一體化處理后具有強(qiáng)度高、滲透性低的性質(zhì)，可以根據(jù)工程使用要求來設(shè)計(jì)處理固化材料配方。固化處理后的淤泥固化土，資源化利用路徑廣闊，可作為綠化用土，也可用于堤防加固工程、道路工程、填海工程的填方材料，還可做免燒磚或燒結(jié)磚應(yīng)用于工程建設(shè)方面。
結(jié)論
生態(tài)清淤技術(shù)同淤泥處理技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，逐步構(gòu)建起生態(tài)清淤產(chǎn)業(yè)鏈，并提高生產(chǎn)水平，使得生態(tài)清淤工程在河流環(huán)境治理中具有遠(yuǎn)大的前景，為湖泊河流的治理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)支持。然而，值得注意的時(shí)，淤泥處理技術(shù)還存在一定的問題，例如成本投入過高，只適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，全國范圍內(nèi)推廣難度較大?；诖耍覀冞€應(yīng)重點(diǎn)研究生態(tài)清淤的材料與方法，以此來有效降低成本，增強(qiáng)市場推廣能力。
1生態(tài)清淤概述
1.1生態(tài)清淤
生態(tài)清淤的另一個(gè)說法為環(huán)保清淤，其目的在于讓水質(zhì)和水生態(tài)環(huán)境得到改善，將河道內(nèi)源的污染消除掉，避免出現(xiàn)二次污染，主要處理環(huán)節(jié)包括清淤、輸送、脫水固結(jié)處理和退水。
1.2生態(tài)清淤的意義
近年來才逐漸發(fā)展起來的新興技術(shù)，環(huán)保生態(tài)清淤一方面能有效的清楚河道底泥中的污染物，另一方面還創(chuàng)造了恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的有力條件。環(huán)保生態(tài)清淤技術(shù)屬于一種邊緣性工程技術(shù)，交叉于環(huán)境工程、水利工程和疏浚工程，相比于一般的疏浚工程還是有著較為明顯的區(qū)別，即環(huán)保生態(tài)清淤的重點(diǎn)是底泥和浮淤中的污染物質(zhì)，同時(shí)盡可能的不破壞水生生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)條件；而疏浚工程的重點(diǎn)是為某項(xiàng)工程的順利開展采取針對性的措施擴(kuò)大過水能力、疏通河道、增加水容量等。
2河道治理中的生態(tài)清淤技術(shù)
2.1抓斗清淤技術(shù)
一般用在淤泥層較厚、淤泥范圍內(nèi)障礙物多的中小河道，抓斗挖泥設(shè)備可以有效抵御河道中各種障礙物的干擾，工藝基礎(chǔ)、操作方便，無需較高的投入，而且清淤過程不受外界氣候、土壤或水源等因素影響。所以，適合用在中小河道清淤施工，其不足體現(xiàn)在：遇到軟質(zhì)泥土可能下陷，造成底泥泄漏、產(chǎn)生浮泥，如果浮泥不經(jīng)處理還會(huì)融入水體，污染水源。實(shí)踐表明，這一清淤技術(shù)能夠有效清除淤泥30%。
2.2斗輪式清淤施工
斗輪挖掘機(jī)用來挖掘水下淤泥，被挖的淤泥在挖泥船的巨大振動(dòng)下能夠流向輸泥管，再經(jīng)全封閉管道來逐漸傳輸至卸泥區(qū)。這一清淤技術(shù)通常更適合于挖掘的淤泥泥層較厚、中小學(xué)河道或者水利工程水庫等，也是河道整治較為常用的清淤技術(shù)，斗輪式清淤施工優(yōu)勢在于能夠維持河道運(yùn)輸?shù)恼＿M(jìn)行，而且不易受到外部氣候因素等的干擾，清淤精度較準(zhǔn)確，然而，這一技術(shù)也存在不足之處，體現(xiàn)在清淤中可能出現(xiàn)較多的污染物，控制不當(dāng)可能導(dǎo)致污染物向四外擴(kuò)散，甚至出現(xiàn)淤塞的問題，清淤如果無法徹底、深入地進(jìn)行則可能帶來水體污染。
2.3高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)
清淤施工更加關(guān)注生態(tài)環(huán)保，淤泥的處理與使用也必然要朝著環(huán)保方向發(fā)展。最具代表性的當(dāng)屬高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)，這一技術(shù)下所清除的淤泥，其濃度處于15～20%范圍內(nèi)，其中水體積較大，超出土體體積，所清除的泥漿體積也較大，由于淤泥內(nèi)部水分較多，必然需要一個(gè)大的堆場，對于堆場的過度需求也側(cè)面增加了淤泥處理難度。高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)則有效解決了堆場空間需求的矛盾。
實(shí)際的清淤原理體現(xiàn)為：積極控制淤泥清理中的泥漿增容率，主要鎖定泥漿傳輸環(huán)節(jié)，重點(diǎn)控制這一過程中的泥漿增容率，而且傳輸中降低其內(nèi)部含水率，從而讓淤泥無需經(jīng)過深加工就能用來填土還田。目前，高濃度原位環(huán)保清淤技術(shù)已經(jīng)在一些中小河道整治工程中得以應(yīng)用。
2.4環(huán)保清淤技術(shù)
環(huán)保清淤技術(shù)是目前最受推崇的清淤技術(shù)之一，其目標(biāo)是在不污染河道、不污染水源的前提下來確保清除河道內(nèi)部的淤泥。現(xiàn)階段重要的環(huán)保清淤技術(shù)為：絞吸式清淤技術(shù)，一般適合于中小型河道，具體就是借助于環(huán)保清淤船來清除河道內(nèi)部淤泥，其中主要借助于環(huán)保鉸刀頭，實(shí)行全方位封閉清淤，能夠控制對水體的擾動(dòng)，清除的淤泥可以通過密封的管道來傳輸，整個(gè)過程都是封閉進(jìn)行，這樣就減少了對環(huán)境的污染。環(huán)保絞吸式清淤船能夠有效地控制污染物擴(kuò)散，從而能帶來理想的清淤效果。
3淤泥處理技術(shù)的應(yīng)用
在對中小河道進(jìn)行清淤的過程中，淤泥的產(chǎn)生無法避免，調(diào)查結(jié)果表明，所產(chǎn)生淤泥不僅強(qiáng)度較低，含水量也要明顯高于其他淤泥。如果雨水對含有有毒物質(zhì)的淤泥進(jìn)行沖刷，使其與周圍的水質(zhì)融為一體，極易導(dǎo)致水質(zhì)面臨二次污染的問題。正是因?yàn)槿绱?，處理清淤產(chǎn)生的淤泥就顯得很有必要。決定淤泥處理技術(shù)的因素主要是淤泥的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)，例如，污染程度、黏粒含量。相關(guān)人員應(yīng)以淤泥的基本性質(zhì)和對應(yīng)的處理?xiàng)l件為依據(jù)，完成處理方案的制定工作。
3.1堆成淤泥
大多數(shù)情況下，清淤處理工程都設(shè)有相應(yīng)的淤泥堆場，適用于堆場淤泥的處理技術(shù)，應(yīng)當(dāng)以初填環(huán)節(jié)為開端，結(jié)合實(shí)際情況，對能夠快速固結(jié)并促沉的清淤處理技術(shù)加以應(yīng)用，在特定條件下，相關(guān)人員還可以選擇應(yīng)用表層清淤技術(shù)，保證堆成淤泥得到應(yīng)有的處理。實(shí)踐結(jié)果表明，合理應(yīng)用表層清淤技術(shù)，能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)堆場周轉(zhuǎn)使用、快速復(fù)耕等目標(biāo)。除此之外，還需要明確以下內(nèi)容：堆場周轉(zhuǎn)清淤技術(shù)的作用主要體現(xiàn)在減少堆場數(shù)量、占地等方面；堆場標(biāo)稱清淤技術(shù)則可以為后續(xù)工作的開展奠定良好基礎(chǔ)；堆場快速復(fù)耕技術(shù)從本質(zhì)上來說，是以大量處理技術(shù)為基礎(chǔ)，縮短堆場向耕地進(jìn)行還原的時(shí)間的技術(shù)。
3.2污染/無污染淤泥
污染淤泥適用的處理技術(shù)和無污染淤泥適用的處理技術(shù)間，存在著本質(zhì)上的區(qū)別。水利工程產(chǎn)生的通常是無污染淤泥或是輕污染淤泥，適用于該類淤泥的處理技術(shù)以資源優(yōu)化處理為主。一般來說，上文所提及的淤泥類型常見于農(nóng)村地區(qū)。如果淤泥含有超出有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的污染物，那么，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將工作重心放在減少淤泥污染物的方面，重金屬超標(biāo)的淤泥，適用于鈍化穩(wěn)定處理技術(shù)。除此之外，選擇淤泥處理技術(shù)時(shí)，相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)將技術(shù)的用途考慮在內(nèi)，如果淤泥含有大量的磷、氮營養(yǎng)鹽，待處理環(huán)節(jié)高一段落后，相關(guān)人員可以在遠(yuǎn)離水源地的區(qū)域，將其作為路堤或是普通填土加以應(yīng)用，避免磷、氮進(jìn)入水源，造成二次污染。
3.3固化淤泥的資源化利用
河道淤泥經(jīng)固化一體化處理后具有強(qiáng)度高、滲透性低的性質(zhì)，可以根據(jù)工程使用要求來設(shè)計(jì)處理固化材料配方。固化處理后的淤泥固化土，資源化利用路徑廣闊，可作為綠化用土，也可用于堤防加固工程、道路工程、填海工程的填方材料，還可做免燒磚或燒結(jié)磚應(yīng)用于工程建設(shè)方面。
結(jié)論
生態(tài)清淤技術(shù)同淤泥處理技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，逐步構(gòu)建起生態(tài)清淤產(chǎn)業(yè)鏈，并提高生產(chǎn)水平，使得生態(tài)清淤工程在河流環(huán)境治理中具有遠(yuǎn)大的前景，為湖泊河流的治理提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)支持。然而，值得注意的時(shí)，淤泥處理技術(shù)還存在一定的問題，例如成本投入過高，只適合我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)域，全國范圍內(nèi)推廣難度較大?；诖耍覀冞€應(yīng)重點(diǎn)研究生態(tài)清淤的材料與方法，以此來有效降低成本，增強(qiáng)市場推廣能力。
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