黑臭水体底泥处理技术

黑臭水体底泥处理技术摘要：随着我国工业的发展、人民物质生活水平的巨大提升，黑臭水体污染 问题愈演愈烈，黑臭水体的整治不单是水问题的处理，更多的在于黑臭水体底泥 处理，河道处理好了底泥才能从根本上解决内污染问题，目前常见的底泥处理技 术有三种，分别是疏浚清淤、干化、分解氧化技术。关键词：黑臭水体；底泥处理；疏浚清淤；干化；分解氧化0引言我们对于黑臭水体所说的底泥主要指的是：粘土、泥沙、有机物等一系列矿 物质由于较长时间的水体传输、物理、化学、生物的共同作用下使得水体中有机 污泥在水底淤积以及产生厌氧发酵而形成底泥。针对以上问题，本人结合工程实 际经验，介绍河道黑臭水体底泥相关技术，为底泥处理提供参考。1疏浚清淤疏浚清淤是指利用人力或者人力配合机械设备进行水下开挖清淤，清除黑臭 水体底泥。1.1干床疏浚干床疏浚顾名思义是指清理前先将水抽干，但是这种办法仅适用于较小的工 程，例如实现对一般池塘、小型水库、小型河道的底泥清理，将水抽干后用人力 和机械进行清挖（机械一般指推土机、挖掘机等）或者当淤层厚度不太大的时候 可采用高压水枪冲挖等方式清除底泥。干床疏浚技术的优点在于施工方便、清理 彻底，但是这种方式对于水生态破坏比较大，例如可能造成原有水生植物和动物 死亡，还有可能对河道挡墙、周边建筑物及管线造成一定破坏。相对于干床疏浚，带水疏浚可适用的范围就显得较为广泛，带水疏浚不用抽 水，人力可配合机械设备直接带水清淤，机械设备从水底下将底泥抽吸至岸边临 时转运点。这里抽吸经常用到的机械设备是铰吸式挖泥船，该设备上装有泥泵以 及吸泥的装置，作业时首先以高速转动的铰刀对水底下的淤泥进行搅动，使之与 水混合成水泥浆，然后利用吸泥管将水泥浆吸入泥泵通过排泥管送至岸边临时转 运区。这种清淤技术在整体上体现出挖泥、输泥、卸泥一体化，主要优点在于施 工效率高，但是它只适用于流速较为缓慢的河流，如果流速过大，在形成水泥浆 的过程中会冲散，来不及排泥。按照目前的生态环保要求，一般在带水疏浚时， 我们均采用生态疏浚方式，要求配备专用环保铰刀头的无扰动型挖泥船，这种设 备可以有效防止由于旋转铰刀的扰动使大量水底泥颗粒向罩外水体扩散，造成二 次污染，底泥清除率非常可观，一般都高于96%。2淤泥干化淤泥干化是指利用技术手段将黑臭水体的淤泥中大量水分去除的过程，目前 这种技术手段有以下几种：2.1真空预压法真空预压法第一步是在确定要加固的软地基表面层上铺设密集的砂垫层，然 后埋设一根垂直的排水管道，再用不透气的封闭膜封闭，通过真空装置对吸水管 道进行抽气，使之成为一个真空状态，这样做的目的是加大地基的应力。在形成 真空状态的过程中，排水管道和砂垫层内部会慢慢变成负压，这样就可以使土体 内部、排水管道、垫层之间形成压差，土颗粒间隙水就会不断的排出，通过排水 管道排走，土体内部没有了水分，土体自然而然会固结，这样就实现了淤泥干化 的目的。一般在利用真空预压法技术时都会配合真空联合堆载预压法，该技术指 的是在实施真空预压法过程中，我们在地基上部进行堆载（一般包括堆土、充水 等），真空预压和上部堆载联合技术的最大作用是有效增大了超载压力，在这两 种技术的共同作用下，极大提高对淤泥的干化效率，但是有利也有弊，这种办法 施工周期较长，抽真空的过程需要140天左右，而且当淤泥的中含泥率超过65% 时，这种办法就不再见效了。2.2固化法固化法非常简单，它是指在淤泥中添加某些固化剂（一般指水泥、石灰、蛋 白酶）使得原淤泥产生一个固化效果。这种办法施工简单、工期短暂、见效极快， 但是成本极高，而且做不到大面积施工，甚至有可能改变淤泥的分子结构，做不 到二次利用，对于生态环境的影响较大。2.3 土工管袋法土工管袋法是指首先在管袋内填充淤泥，然后利用管袋内部的巨大压力使得 淤泥中的大量水分子排出，但是这个过程中会保留淤泥中的固体颗粒，这样就会 实现一个固结的目的。主要用到单向高韧聚丙烯和聚酯纤维丝等两种土工管袋材 质，这种材质的特点是强度较大、渗透性较好，刚好满足该种技术要求。在利用 土工管袋办法的同时可以添加稳定剂和吸附剂，这样可以更好地截留淤泥固体颗 粒。土工管袋法适合处理颗粒比较小、含水量比较大的底泥，它在脱水固结淤泥 颗粒的过程中效率高且成本低，但是每次可处理的量比较小，这样就使得工期变 长，并且要将淤泥干至塑限以上存在较大的困难。2.4离心脱水法离心脱水法实际上就是采用离心式污泥脱水机设备，我们都知道固体和液体 都会存在一个明显的密度差，密度相差较大的固液体在有强大离心力作用下会实 现分离，进而使淤泥有一个较好的固结。该技术具体操作是首先将污泥经过管道 送入脱水机的转鼓腔，此时可加入一些混合絮凝剂，让其产生絮凝反应，由于转 子高速旋转的作用，污泥在转鼓腔会被加速旋转，形成一个圆柱液环层，强大的 离心力使重量比较大的固体颗粒紧贴于转鼓腔内壁变成泥层，由于转子和螺旋有 一个相对速度差，固体泥层会被送到转鼓锥端，然后推进干燥区，此时泥层可以 被干燥，然后从排渣口排出，液体水分则从转鼓的大端排出，这样就可以有效的 从固液混合体中把两者分开。但是这种技术耗能极大，单次处理的量有限，效率 较低。板框压滤法的实质是利用板框式污泥压滤机设备使得固体和液体分离且过滤， 最终实现黑臭水体底泥干化。板框式污泥压滤机是具有间歇性的固液分离设备， 滤室结构主要由滤板和滤框组成，输送料的结构是一个具有压力的泵，由泵将分 离料送进滤室，滤室中的过滤层会把液体和固体颗粒分离。为了提高干化效率， 在此过程中可添加絮凝剂和固化剂。这种技术优点是固液分离彻底、适用范围广 泛、过程简单节约成本，特别是对于一些粘细物料的分离有着巨大的优势，但是 这种技术也有较为明显的缺点，首先要求作业面必须足够大，其次板框压滤出料 时间较长。3底泥分解氧化技术底泥分解氧化技术其实是一个化学反应的过程。它对于黑臭水体底泥清理过 程是：对已经受到污染的淤泥不开挖清理，直接向受污染部位投入底泥净化剂， 在保证不破坏底泥的前提下对其进行降解及修复。所用到的底泥净化剂是降解微 生物菌种和矿物混合制成的添加剂，它对于底泥的降解有巨大的作用，可以很快 的分解黑臭水体底泥中的恶臭成分，快速改善水质。这种技术最大的好处是成效 极快、底泥中的黑臭物质消除彻底，大大升高了水体的溶解氧含量，能使水体较 大程度的改善厌氧状态，并且它的治理成本相对来说较低。4结语黑臭水体底泥的处理办法较多，底泥经过一系列技术手段处理可实现无害化 处置，并且达到二次利用的目的。比如我们把底泥中的含沙清洗、分离出来以后 可以用来造地，以及某些基坑、管道沟槽的回填，再如底泥经过脱水、固化处理 后可以用来烧制陶器。虽然底泥处理技术很多很先进，但是精益求精，我们还需 要探索、研究。参考文献1 刘晓伟，谢丹平，李开明.投加生物促升剂对底泥微生物群落及氮磷的 影响中国环境科学，2013（S1）:50.2 包建平，朱伟，闵佳华.中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术.水资源保 护，2015（1）： 198.3 唐忠，吴红明，张洪玮.浅层真空预压法在太湖疏浚淤泥固化中的应用. 土工基础，2015.77-80.4 陈正勇，王国祥，杨飞.试剂对富营养化湖水黑臭的氧化降解作用.环境 工程学报，2012.1591-1594.5 梁益聪，胡湛波，涂玮灵.碳素纤维生态基技术对城市黑臭水体的修复 效果.环境工程学报，2015.603-608.