1 Overview

為加快城市黑臭水體整治工作，改善城市生態環境，促進城市生態文明建設，城市河湖底泥疏浚處理技術引起廣泛關注。城市河湖疏浚底泥處理的主要方法是淤泥堆場處理和脫水固化處理。淤泥堆場處理需要占用大量的土地資源，在城市中很難應用。長江河湖建設有限公司根據城市河湖底泥有機質、重金屬、生活垃圾較多的特點，有針對性地開發生態疏浚底泥固化式環保處理工藝，并經工程實踐應用后，形成一項城市江河湖泊生態疏浚及泥沙固化施工工法。該項施工工法結合工程實際情況，因 地 制宜、大膽創新推廣應用，累計處理淤泥近150萬m3。河湖底泥生態疏浚固化環保處理質量優良，各項指標達到或優于設計或行業標準。

2工法特點

2.1工法先進環保采用刀頭定位裝置，實現精確挖掘。該方法在傳統環保絞吸清淤機的絞刀頭上增加了定位防護罩，開挖精度控制在10cm以內，實現了精確清淤，安全保障效果 顯 著;底 泥 疏 浚、固 化 一 次 完 成，可 實 現24小時不 間 斷 作 業;泥 沙 脫 水 效 率 高，固 化 后 便 于 運輸;脫水泥 餅 的 含 水 量 為35%～40%，處 于 硬 塑 狀態，體積減少量大，大大降低了處理后污泥的運輸成本和占地成本;過濾水清澈，尾 水 懸 浮 指 數SS小 于20mg/L，符合國家I類水排放標準。

2.2可持續發展與循環經濟壓濾固化 后 的 沉 積 物 無 側 限 抗 壓 強 度7天 超 過0.2MPa，可用 作 建 筑 原 料，也 可 用 作 農 業、園 林 綠化和土地改良的土壤材料。實現河湖沉積物的資源化利用和最終處置。該方法強調河湖底泥處理首先要達到“減 量 化、無 害 化、穩 定 化 和 資 源 化”的 目 標，符合國家提倡的可持續發展和循環經濟的要求。本系 統 主 體 設 備 已 國 產 化，技 術 成 熟、維 護方便。

3適用范圍

本方法適用于大、中、小型河流、湖泊、水庫的大流量疏浚和生態環境疏浚工程。特別是在環保處置要求高的城市河湖疏浚固化處理中，經濟和社會效益更加突出。

4工藝原理利用

環保絞吸式挖泥船的大功率泥漿泵，將河湖底泥漿吸入全封閉泥漿管道，并輸送至進 水 口 前 池。泥漿經過垃圾篩分系統通過管道混合器進入沉淀池沉淀;細顆粒通過重力通道進入濃縮池，在濃縮池中進行化學調理后，泥漿通過管道輸送到機械攪拌系統，攪拌系統中設有篩分裝置，對泥漿中的雜質進行進一步的篩分和處理;采用加壓泥漿泵系統將物料池中攪拌均勻的泥漿泵送至板框壓濾機進行壓濾脫水固化處理;排出的固 化 泥 漿 由 傳 送 帶 輸 出 并 儲 存 在 預 定 位置，此時固化泥餅的含水量低于41%。該方法固化劑的配方主要由聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺、聚合氯化鐵、非金屬氧化物SO2和SO3、重金屬捕集劑等組成。通過動態調整疏浚底泥組成、進行隨機取樣試驗，確定最佳配比后應用于工程中。5施工工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程工藝流程為:施工準備→絞吸船組裝就位→刀頭定位裝置安裝→浮管輸泥管安裝→水下生態沉積物清淤→管道輸泥→初篩→藥劑濃縮沉淀→二次濃縮沉淀→振動二次篩分→攪拌加藥→壓濾→泥餅固化→資源化利用(見圖1)。

處理系統:底泥疏浚→污泥管道輸送→污泥粗篩→化學濃縮調理→底泥固化調理→板框壓濾脫水熟化→污水澄清處理。污泥輸送系統:利用環保絞吸船將河道淤泥輸送至現場污泥處置廠排泥區前池。淤泥粗 篩 系 統:淤泥混合泥漿通過淤泥粗篩系統，分離污染底泥中的漂浮雜質。絮凝劑 調 理 系 統:首先篩分系統對泥漿中的垃圾、砂石進行移除，接著沉積物被泵送至濃縮池。在管口處設置絮凝劑加入裝置，使沉淀物逐漸濃縮并沉淀在底部，濃縮沉淀物被輸送到指定地方進行后續處理。上清液排放至余水池處理，達標后排放。將濃縮后的泥沙輸送至泥沙調理存儲池，在調理裝置中加入化學物質(固 化 劑)進 行 混 合 調 理，形 成 沉 積 物 的骨架結構，促進細胞內水分的釋放和沉積物微粒的聚集，徹底改變沉積物的高持水能力，促 進 泥 水 分 離，提高強度，使排出的泥沙滿足改性要求。板框式壓濾系統:在泥漿由板框式壓濾機輸送的條件下，由給料泵和高壓油泵提供強壓力擠壓底泥，得到含水量 小 于41%的 塊 狀 泥 餅。將壓濾后的水送入污水處理系統進行后續處理。污水凈化系統:對濃縮機和調節池的上清液進行沉淀，對壓濾后產生的加壓過濾水進行沉淀，以減少懸浮固體，達到有關標準后排放。

5.2重點操作要點認真研究設計圖紙及相關施工規范后編制施工計劃并進行技術披露。進行初步的地形調查和污泥處理能力計算，確定污泥污染因子的含量和最佳化學試劑配比。

5.2.1泥漿輸送與淤泥粗篩分利用絞吸船的大功率淤泥泵將河底淤泥輸送到進水口前池。泥漿經管道輸送至篩面，過濾后的水從篩板的縫隙中流出。同時，固體物質通過篩分機后大顆粒逐漸沉降，然后用機械方式清除。

5.2.2沉淀池粒徑大于0.2mm、密 度 大 于2.65t/m3的 沙 粒 經過沉淀池后沉淀，清除的泥沙可以用于建筑填料。經過沉沙池運行穩定處理后效果好。一般設置兩級沉淀池。在緩流作用下礫石沉降效果較為理想。

5.2.3濃縮池泥漿經過濃縮池溢流，在自然重力作用下沉降比較慢。在溢流口設置化學添加設備，使 泥 漿 通 過 時，提高底泥的固含量，便于后續處理。如果藥劑輸送過多，容易使井底泥漿結塊，不利于提升和再運輸。如果太小，泥漿就不能容納，水也不能分離，從而達不到濃縮的目的。為保證紙漿濃度和尾水質量，濃縮器不應少于兩個。漿液經過化學調理后，通過罐底的管道泵送到機械攪拌系統。從尾水表面分離出來的懸浮物，經排水管收集至污水澄清池，經處理后排放。

5.2.4淤泥攪拌調理裝置底泥調理裝置接收化學濃縮機中由揚升泵輸送的底泥，并添加化學固化劑，通過攪拌使固化劑迅速反應，達到底泥改良的目的。調節 好 混 合 調 理 裝 置 后，污泥排入沉淀儲存池。

5.2.5藥劑投加系統為了提高脫水性能需要添加化學品調節酸堿度以降低污染物的活性。金屬制品，通常是橡膠制品，不得用于藥物容器。

5.2.6沉淀存儲池污泥在攪拌調節裝置 中 調 節 后，直 接 流 入 池 中。由于調節后的污泥已經與污泥和水分離，池中的部分水可以通過池中的溢流管排出，使得儲存池有更多的空間來儲存調節后的污泥。

5.2.7壓濾系統該系統的主要設備為壓濾機和傳送帶。沉淀儲罐中處理后的污泥由泥漿泵泵入過濾室。當過濾室充滿泥漿時，在壓力泵的壓力下，水通過過濾板上的排水孔從濾布中過濾出來，并排入清水池。當沒有水從排水孔中過濾出來時，關閉加壓泵，排出加壓水，釋放氣缸壓力，然后將固化污泥排出并儲存在預定位置。此時，固化污泥的含水量約為41%。

5.2.8固體(泥餅)運輸經污泥處理 后，污 泥 餅 含 水 率 小 于41%，無 二次污染。泥餅的承載力、滲透性和pH值與普通土相當，可作為路堤加固和地基工程的回填材料，也可作為農業、園林綠化和土地改良的土料。

5.2.9余水處理裝置殘留水主要由有機物和懸浮固體組成。為防止余水中有機物和懸浮物的污染，設置了余 水 處 理 裝 置，余水采用沉淀池處理。處理后，剩余的水可以排入水體。同時，剩余的水可用于溶解藥物。

6工程施工應用案例

6.1清淤疏浚設備配置南淝河截 污 及 水 質 改 善(清 淤)工 程、南 京 市秦淮河清淤工程、東引運河下游石鼓水閘至虎門水閘段河道清淤清 障 應 急 工 程、茂 名 市 電 白 區2018年 省中小河流治理工程、武漢東湖水環境改善工程等項目施工中，河道 泥 沙 疏 浚 采 用485kW柴油發電機絞吸式挖泥船，并采用污泥輸送管 道。固化場設置錨船、光柵機、過濾面積800m2的板式框式壓濾機，并設置空壓機、料罐等配套設施。

6.2設備處理能力上述項目 中 絞 吸 式 挖 泥 船 理 論 排 泥 漿 量 為2400～3100m3/h，轉換為水下自然方的挖掘能力為500～800m3/h;一般而言，1m3沉積物會脫水固化成0.5m3的泥餅泥土，即2m3的沉積物，產生1m3的泥土。

6.3應用效果污泥如何處置是最關鍵的環節。疏浚淤泥資源化利用是通過對淤泥的無害化處理、固化和減容化處置等解決河流湖泊被污染問題，特別是在大 中 型 城 市，可以解決廢棄淤泥的處置和淤泥造成的環境污染問題。污泥的合理處 置 關 系 到 環 境、生 態、節 能 減 排，特別是大中城市河湖污泥的有效處置，直接影響到城市水環境、水生態、城市人居環境和城市經濟建設的可持續發展。

7結語南淝河截 污 及 水 質 改 善(清 淤)工 程、南 京 市秦淮河清淤工程、東引運河下游石鼓水閘至虎門水閘段河道清淤清 障 應 急 工 程、茂 名 市 電 白 區2018年 省中小河流治理工程、武漢東湖水環境改善工程施工均采用了城市河湖生態疏浚底泥固化聯合式施工方法，施工效果良好，有效治理和處置了城市河湖淤泥，改善了水資源和水環境質量。為城市河湖生態疏浚提供了可借鑒經驗。

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