中小河道治理中的清淤及淤泥處理技術

單金愛

河南省濮陽市河道管理處 河南 濮陽 457000

在眾多河道水質影響因素中，淤泥被認為是最為重要的一項影響因素，無論是影響效果，還是持續程度，都應該得到充分重視。事實上，對于一般的清淤方法或措施而言，即便消除了污染源，或者將大部分污泥清除，由之前污染所帶來的影響依然會存在。原因在于，淤泥與河道上覆水在進行能量交換與物質交換的同時，淤泥中的污染物也會參與進整個“交換活動”中，它與河道上覆水會形成“吸附——釋放”關系，只要“交換活動”不停止，這種關系將會以動態平衡的方式持續下去。

1 中小河道清淤技術應用分析

1.1 抓斗挖掘式清淤技術應用——以A河道為例

(1) 河道清淤基本情況概述

A河道清淤范圍從S橋泵站至X河，總長度超過2500m，平均寬度為20m，平均底泥厚度達到0.56m，計劃清淤量為22000m3左右，實際清淤量23500m3。該河道清淤方式為抓斗挖掘式清淤，底泥在轉運至航運船只后，經過水路外運消納。

(2) 清淤效果評價

從清淤過程看，由于在對A河道清淤時采用了抓斗挖掘式清淤方法，水體會受到較大擾動，更多沉降在河底的物質會在力的作用下上浮，使原本較為清澈的上半段河水變得渾濁不堪。對比來看，抓斗挖掘式清淤方法實施前后，水體水質感官差別還是非常大的。關于這一點，通過顏色還是很好區分的，河道水體被擾動前，前段面水體清澈度較高，從清淤點開始往下，水體顏色變為灰色，有些甚至是黑色，這是由抓斗大范圍持續擾動所造成的。結合A河道清淤情況看，清淤段下游65m以內水體渾濁程度最高，65m以外，隨著被擾動的泥漿和污染物逐漸下沉，水體又開始變得清澈。

從清淤成果上看，A河道清淤整體效果基本滿足河水清淤需求，但需要注意的是，在本此抓斗挖掘式清淤過程中，河道兩側挖掘程度明顯不如中間段挖掘程度高，呈現中間深，兩端淺的形態。原因在于，考慮到兩側深挖很可能給河岸兩側駁坎帶來安全威脅，因此兩側挖掘深度遠未達到標準要求。另一方面，由于無法精準控制抓斗下斗深度，因此無法確保每一處河底的淤泥挖掘程度相同，特別對于泥底較薄處來說，實際挖掘很可能超過設計深度。

總結：結合A河道清淤過程與成果來看，抓斗挖掘式清淤方法具有效率高、易操作的特點，但對水體擾動較大，從環保角度看，該方法不是最佳清淤方法。另一方面，其較低的挖掘精準性，也是制約其被更多使用的原因之一。因此在通常情況下，該清淤方式不可作為河道清淤首選。

1.2 泥漿泵清淤技術應用——以B河道為例

(1) 河道清淤基本情況概述

B河道清淤范圍從X河至Y河，河道總程度超過3000m，寬度約為46m，底泥厚度約為0.7m，計劃清淤量為1407.3m3，實際清淤量3582.5m3。對該河道清淤使用了泥漿泵清淤方式，通過建立圍堰來抽干河水；在處理底泥時，使用泥漿泵管傳輸底泥，傳送至運河口航運船只后，經過水路外運消納。

(2) 清淤效果評價

從清淤過程看，由于在對B河道清淤時采用了泥漿泵的方式進行清淤，因此施行斷流施工便成為必然，這樣便會導致被清淤的河道無法正常配水。另一方面，在實際清淤過程中，首先挖掘上來的底泥會經歷更長的暴露時間，期間會產生異味，這對周圍居民來說是不小的影響，也會給周邊商業活動的順利進行造成一定阻礙。同時也需要注意到，泥漿泵清淤方式對底泥泥漿的吸附或清理能力比較有限，很多混雜在泥漿中的石塊無法被一次性清除，這就導致必須進行新一輪人工清除，才能保證雜質被徹底清除。

從清淤成果看，以泥漿泵作為主要或唯一河道淤泥清除方式，在很大程度上會造成一系列負面影響，如影響周邊居民正常生活和商業活動順利進行，對周邊環境造成破壞，不利于環保理念的滲透和生態環境保護，甚至會直接給生態平衡帶來破壞。

總結：采用泥漿泵方式對河道水進行清淤處理，在一定程度上的確可以達成清淤目的，尤其是，該方式對水體表層浮泥清除較為徹底，但清理對象若為硬泥，使用該方式進行河道清淤便無法收獲良好效果。文章建議，泥漿泵清淤方式可作為備選，當其他清淤方式無法發揮作用和功能時，或者帶來更大破壞和負面影響時，可考慮選擇該清淤方法。

1.3 環保清淤技術應用——以C河道為例

(1) 河道清淤基本情況概述

C河道清淤范圍從上塘河O處至P橋處，河道總程度超過1500m，寬度約為23m，底泥厚度超過0.5m，計劃清淤量為3346.7m3，實際清淤量2982.8m3。對該河道清淤使用了環保清淤方式，具體為旋挖式，經過離心脫水干化操作后，采用水路外運方式進行消納。整個清淤過程為：使用旋挖式清淤船進行環保清淤——離心脫水干化－干泥裝船外運的集成工藝。

(2) 清淤效果評價

從清淤過程看，采用環保清淤技術對C河道進行底泥清淤，需要保證水位處于正常，河道配水操作能夠在整個清淤過程中正常進行。由于C河道為某市旅游河道，因此清淤操作不可影響日常船舶通行，滿足河道使用需求。采用水下旋挖式清淤工藝的好處在于，河道底泥受擾動影響較小，泥漿不會被更多上翻，河水污染程度較低。在底泥脫水干化技術支持下，泥漿外運量明顯高于泥底外運量，泥運船舶航行次數變少，周邊居民受影響程度較低。

從清淤效果看，清淤前后河道斷面情況基本相當，更加接近理想清淤效果，對河流中上層浮泥的清除比較徹底，底泥清除程度較高。值得注意的是，在使用環保清淤技術對C河道進行清淤時，由于采用了分斷式連續清淤模式，因此河底原有生態系統并未受到較為嚴重的破壞，水生物生存環境得到較好保護，且在清淤工作完成后，水生物生活環境又得到進一步改善，動植物自然繁殖和生長能力變強。顯然，環保清淤技術在本次河道清淤過程中發揮了較為重要的生態保護作用。另外，底泥外運前通過離心干化脫水，大大減少了底泥的外運量，減少了施工過程中的能源消耗。在底泥處置地，干化的底泥不需要經過晾曬，可直接用于土地整理工作，起到了較好的環境保護效果。

總結：c河道環保清淤集成工藝基本實現了清淤過程泥沙攪動少，擴散和泄漏少，懸浮狀態的污染物對周圍水體影響小；上層底泥清除徹底；底泥超挖量相對較少；清淤時對周邊環境影響較小；清淤對河道生態影響小；疏竣的污染底泥減量化等特點。環保清淤集成工藝，清淤的效果和效率也得到了較大的提高，是今后河道清淤生態化、環?；统B化的主要工藝和手段。

2 河道淤泥處理相關技術研究

2.1 無污染淤泥處理與有污染淤泥處理

無污染淤泥處理與有污染淤泥處理在本質上存在區別。其中，后者在實際操作中需要根據具體污染物特征與屬性來選取相應的處理措施。就當前工程建設情況看，河道淤泥污染物含量較低，有些河道幾乎不存在污染物。對于有污染淤泥處理來說，具體操作時，首先要對污染物進行鑒別，分析其組成成分，并將分析結果與實際清污要求關聯在一起。舉例來說，若河道中重金屬含量較高，可選擇鈍化處理技術進行淤泥清理(下節中將詳細介紹該技術)。需要注意的是，一般情況下，被清理出來的淤泥并不會立即做集中性處理，若淤泥中的氮鹽和磷鹽含量較高，通常在經過特殊處理后將被用于其他用途，如作為填充路堤的主要施工材料，在這一定程度上也有助于降低二次污染發生概率。

2.2 鈍化處理技術

重工業的迅猛發展，以及部分地區工業化程度逐漸提高，人們的基本物質生活需求逐漸得到滿足，但同時也帶來了比較嚴重的環境污染問題。一般在工業化程度較高的城市和地區，工業廢水和廢棄物排放量都很高，導致河道中的重金屬污染物數量不斷攀升。針對這一問題，必須要借助功能更優，效果更佳的清淤技術進行處理，如鈍化處理技術。鈍化處理技術是一種專門用于處理河道內重金屬物質的清污技術，其核心應用目的是最大限度降低河道水質影響。結合實踐經驗來看，鈍化處理技術可以很好將河道中重金屬污染物的活性控制在可接受范圍內，其效果趨勢是逐漸降低的。隨著重金屬污染物活性不斷降低，重金屬的污染能力也將變得十分有限，這等于間接穩定了水質環境，從而逐步達成降低污染的目的。

2.3 堆場淤泥處理技術

所謂堆場淤泥處理，就是根據具體清淤工程需要，將被清理出來的淤泥堆放到合理的場地位置。過程中，需要使用到相應的處理技術來完成對淤泥的表層處理，最大限度提升堆場的使用價值，使空間得到充分利用。一般而言，河道淤泥清理前所建立的堆場，一定要具有重復利用性，同時還要加強相關環節操作能力，以便充分提升堆場使用率，通過加快耕地恢復速度，使下一次淤泥處理能夠順利進行。

堆場表層處理技術是一種非常重要，且實用性很強的堆場淤泥處理技術。通常情況下，河道清淤工作完成后，淤泥內水含量會比較高，淤泥顆粒較小，黏粒含量不低于20%。以上特點導致淤泥沉積速度會比較慢，需要花費更多時間固結。相關研究指出，吹淤和落淤后的2-3年時間里，淤泥表層會形成“硬殼”，其厚度在20-30cm之間，而“內部”淤泥卻依然較軟，處于流動狀態。針對這一現象，若普通方式進行淤泥處理，工作難度將會變高。顯然，如果能夠縮小淤泥“內外環境”差異，淤泥處理難度將會大大降低。堆場表層處理技術可以實現對淤泥的合理固化，使淤泥整體的固化程度更接近于處理要求，滿足工作需要，方便后續的設備操作。

2.4 淤泥資源化利用技術

在現階段的河道淤泥處理過程中，固化和干化措施被更多使用，有時候也會用到土壤化措施。實踐表明，這些處理方式能夠將淤泥利用率和土地利用率發揮到最大。另一方面，對被清理出的淤泥進行科學處理，也有助于節約建筑工程成本，因為在相應處理技術支持下，更多淤泥將被用作磚瓦材料，更好滿足了行業發展需求。具體而言，通過優化加熱、熔融、燒結等工藝，可以使更多淤泥成為建筑原材料，所謂燒結，就是將目標淤泥加熱到一定溫度，提高粒子粘結程度，達到淤泥分解的目的，若操作后的淤泥水含量能夠被控制在可接受范圍內，即可作為水泥材料。所謂熔融，就是對目標淤泥進行加熱，當達到足夠高的溫度時，淤泥內的水分便會被充分蒸發，有機物將得到最大程度分解，礦物質也隨之融化，此時再做冷卻處理，即可得到陶粒。

使用熱處理技術對淤泥進行處理的好處在于，更多質量較低的淤泥會在處理之后成為重要的建筑材料或工藝品原材料，其后續應用價值很高，有非常積極的意義。但值得注意的是，熱處理技術無法針對大量淤泥進行處理，單次或階段性清淤能力比較有限。根據經驗來看，一家普通磚廠年均淤泥處理量在4.5萬m3以上，最多時能夠達到5.5萬m2，顯然，這根本無法滿足河道清淤總量需求。鑒于此，提高資源利用率變得非常重要，這樣可以使被清理出的淤泥得到高效處理，進而提升經濟效益。

3 淤泥處理需考慮的因素

3.1 處理方法需根據污染物含量進行確定

整體而言，河道淤泥處理不能一概而論，而是要根據河道具體情況，如底泥成分及含量，河道周邊環境，城市重工業發展程度等，因此在選擇淤泥處理方法時，必須要能夠與實際情況相結合。另外，對淤泥是否被污染，以及污染程度高低進行判斷很重要，同時還要對主要污染物進行甄別。例如，對于重工業發展程度較高的城市和地區來說，由于河道和底泥受污染程度較嚴重，所以在對淤泥進行處理時，需要慎重選擇淤泥處理方法，保證被選擇的方法能夠充分發揮作用，達到預期處理效果。而對于一般性水利工程建設來說，由于河道淤泥受污染程度較低，河道內污染物含量遠未達到標準要求，因此不需要實施針對性較強的處理方法，這意味著，整個淤泥處理工作不需要投入過多物力和成本，從而間接提升經濟效益。

3.2 正確選擇淤泥處理技術

作為整個淤泥處理過程最為重要的一項要素，淤泥處理技術的選擇要給予充分重視。一般而言，針對具體技術進行選擇時，需要綜合物理、化學等多方面屬性，同時還要能夠預計到它們所帶來的影響。采用不同分類方法，需要設定的標準或要求也會有所不同，但無論以那種方法來進行選擇，或者以何種標準進行設定，都必須能夠對河道中的淤泥進行物力和化學性質分析，認真研究其結構和組成，這將有助于使負面影響降至最低。最后，還要結合現場施工情況來匹配檢測手段，人力、物力、財力等主要因素也要被考慮進去，進而獲得相對理想的檢測結果，以便更好制定處理措施和方案，最終達到清淤、環保、節能、提高經濟性等目的。

4 結束語

結合實際來看，當前較受歡迎的，清淤效果較好的，負面影響程度較低的清淤技術為環保清淤技術，研究人員對于此項技術的研究也更為深入，投入巨大。結合文章所介紹的河道淤泥處理技術應用情況看，其它幾項技術無法滿足生態環保需求。使用環保清淤技術對河道淤泥進行清理，可最大限度保證河水清澈度，降低底泥破壞程度，同時在相應處理技術支持下，被清理處的淤泥水含量能夠得到有效控制，滿足淤泥再利用需求。而關于堆場技術應用條件較高這一問題，可通過降低泥漿增容率來進行解決，以實現對泥漿含水量輸送的有效控制，進而使更多淤泥被用作填土材料。值得注意的是，采用上述方法進行處理，可同時實現處理精度的提高和成本控制，就目前來看，這種方式值得推廣。