環保清淤及淤泥處置技術在水環境治理工程中的應用

陳妙璇

（東莞市東引水環境投資有限公司 廣東東莞 523000）

1 概述

東引運河位于東莞市中部，各級河道321條，流域總面積843.13km2，承接了東莞全市22 個鎮區的生活和工業污水，水體水質受到嚴重污染。根據水質監測數據，樟村斷面水質為劣Ⅴ類，主要超標因子是氨氮和總磷。

2019年，東莞市啟動了東引運河流域樟村斷面綜合治理工程水環境綜合整治工程，主要建設內容包括內源治理、堤岸整治、生態修復、活水保質等工程。東引水環境治理工程打破了以往碎片化、分離化的做法，堅持“流域統籌，系統規劃”的治水原則，范圍涉及寮步、大嶺山、大朗、松山湖、橫瀝、東坑、常平、黃江、企石、茶山、橋頭、生態園、石排13個鎮街。

2 存在問題

橋頭鎮排水管網絕大多數采用的是雨污合流制，鎮內生活污水、工業廢水大部分經現有污水管網收集至橋頭鎮污水處理廠處理，但仍有部分經由入河排污口，直接進入河涌內。

根據2019年6月橋頭鎮水質檢測數據（如表1 所示），橋頭鎮主要河道均未達到V 類水標準，河涌均為劣V 類，綜合COD、氨氮、TP 指標，氨氮為該片區主要特征污染物，其次為COD 和TP。根據現場踏勘發現，小海河、蓮湖排渠、牛屎埡排渠、朗廈排渠、田頭角排渠、大洲排渠、橋常路南北箱涵及禾坑排渠黑臭嚴重，河道生態破壞嚴重，水體環境容量用盡。

表1 2019年6月橋頭鎮水質檢測數據

根據現場調研，小海河、牛屎埡排渠、大洲排渠和田頭角排渠明渠段，底泥污染嚴重，黑臭現象明顯，特別是小海河，由于氣溫高，水體嚴重缺氧，底泥出現大范圍上浮現象，進一步使水質惡化。

據統計，項目實施前，橋頭鎮底泥黑臭明渠段約6.6km，暗渠段約13.4km。

3 水質目標

樟村斷面綜合治理工程項目建設目標為：流域內基本實現晴天不排污、河涌消除黑臭、樟村斷面達到地表Ⅴ類水質。

4 治理原則

4.1 系統整治，突出重點

橋頭鎮河涌長年受污染物污染，河道底部沉積大量黑臭底泥，同時還有生活垃圾等，這些污染物還將持續危害河涌水體，對河涌實施徹底的清淤工作，對后期水體污染修復及環境打造工作能否實現預期目標具有關鍵作用。底泥清淤工作應該因地制宜，突出重點，根據監測數據，制訂切實可行的清淤方案，對污染嚴重、常年黑臭河涌加大治理力度。

4.2 環保清淤，兼顧防洪

根據地勘資料揭露的黑臭層情況，清除河道內污染超標的底部底泥及表面漂浮垃圾，即污染浮泥層、污染過層，且清淤過程不應影響河道岸坡穩定性，應當預留安全距離。另外，在工程條件允許下，應清淤至規劃河底標高。

4.3 工藝成熟，四化處置

清淤宜選用技術工藝成熟的清淤方式，選用可推廣的技術模式，綜合評估各項清淤工藝的適用性和可操作性，通過對底泥的減量化、無害化處理，最大程度地減少清淤帶來的二次環境問題，最大程度地利用脫水固化后的底泥。

5 治理措施

5.1 環保清淤

環保清淤是以水質提升為目的，對水體中的污染底泥進行清淤。在清淤過程中，注重環境保護，最大程度地減少“二次污染”。項目根據河道底泥監測情況，對工程范圍內存在淤積的河床進行清淤，河道清淤將水利防洪（排澇）和環保治污相結合，既能擴大河道容積，加大河道容納洪水的能力，又能去除淤積底泥的污染層，不破壞原河床底泥生態系統。

河道底泥治理分為異位修復和原位修復。異位修復是指將污染底泥清淤疏浚，再進行固化填埋或物理、化學、生物處理。橋頭鎮需進行內源治理的河道有10 條，生態塘有1 處，在生態塘采用底泥原位修復技術，其余河道均采用異位清淤。

異位清淤從方式上分主要有濕式清淤和干式清淤。對于河面寬廣的河道，采用濕式清淤，機械采用絞吸式挖泥船或水上挖掘機。對于不需要承擔航運功能、河面較窄的河道，通過分段設置臨時圍堰，采用小型挖掘機進行干挖或吸泥泵進行沖挖。

5.2 底泥處理

河道底泥是河流湖泊中在靜水或緩慢的流水環境中沉積，經物理、化學和生物作用形成的未固結的細粒或極細粒土，一般含有建筑、生活、固體危廢物等垃圾。而受面源污染、點源污染等的影響，生活污水及工業廢水的排放使得污染物沉積至底泥中，造成底泥嚴重污染，污染底泥具有明顯層序構造，且泥中重金屬濃度較高，并帶有明顯惡臭。底泥的污染歸根結底是水體及片區環境的污染，嚴重危害生態環境及底棲生物健康。因此，對河流清淤產生的大量底泥進行處置，是內源治理工程的重中之重。

工程應用上，在考慮當地社會、經濟發展情況的條件下，針對底泥的物理化學性質（如含水率、顆粒分布、有機質、重金屬含量等），選擇適當的處理處置方法。目前，國內、外常用的淤泥處理技術包括自然脫水、傳統機械脫水、真空預壓法、機械脫水固結一體化法、生物修復法、化學固化法和土工管袋法等。由于橋頭鎮底泥堆場用地困難，且工程工期緊張，綜合對比必選，最終選定機械脫水固結一體化法，可適用于空間有限的場地，同時，對底泥進行污染控制，脫水、出泥效率較高，可以最大程度上減少占地及對周邊環境的污染。設備上采用帶式壓濾機進行淤泥脫水固化（見圖1和圖2）。

圖1 帶式壓濾機進泥

圖2 帶式壓濾機出泥

淤泥通過渠泥運輸車運送至底泥脫水場地，經格柵機分離垃圾、石塊等雜質后進入沉砂池，經去除大顆粒懸浮物（即泥沙）和漂浮物后進入沉淀池沉淀，沉淀池加入絮凝劑、調理劑、固結劑等與池內底部淤泥發生一系列物理化學反應，淤泥進入調理池攪拌后，通過污泥泵提升至壓濾機進行固結脫水，形成泥餅，尾水則經過處理后達標排入市政管網（見圖3）。脫水固化泥餅滿足《東莞市河涌和水庫淤泥處置技術規定（試行）》回填土污染物第二級環境質量居住用地標準值，可作為居住用地回填土進行填埋，同時，在非建成區用地許可的情況下，可以考慮淤泥用作河道迎水側整平或用作種植用土。

圖3 底泥處理工藝流程圖

6 初步成效

根據2021年1～7月國家采測分離數據可知，樟村斷面水質為Ⅲ類，達到Ⅳ類水質目標。其中，水質類別保持由Ⅴ類好轉至Ⅲ類，綜合污染指數下降12.7%，氨氮下降50.5%，總磷下降6.6%。根據2021年1～7月市站監測數據可知，樟村斷面水質為Ⅳ類，達到Ⅳ類水質目標。對比去年同期，水質明顯好轉：其中，水質類別由劣Ⅴ類好轉至Ⅳ類，綜合污染指數下降2%，氨氮下降41.6%，總磷上升12.5%。項目實施后，東莞市東引運河樟村斷面達到水質目標，流域逐步實現河涌水環境改善。

7 結語

水環境治理是一個綜合系統的工程，內源治理僅僅是最基礎的一部分，控源截污先行是水環境改善的重要條件，污水管網及雨污分流工程從源頭截斷污水入河，內源治理工程是將此前面源污染形成的底泥清除并固化，為后續生態修復和水質改善工程提供基礎。后期應進一步推進全市雨污分流工程，落實實施情況，做到“晴天不排水，雨天無污水”，對未納入東引水環境工程的河道進行治理，加大執法力度，整治污水偷排、偷放問題，實現生產、生活和經營活動產生的污水全部截污納管。