基于資源化利用的河湖淤泥生態治理技術

趙娟娟，奚 冉

（1.濟南市水利工程服務中心，山東 濟南 271100；2.濟南城市建設集團，山東 濟南 250100）

1 淤泥處理常用技術

當前國內在淤泥脫水處理過程中，主要使用的是固化和脫水兩種技術，脫水主要有機械脫水法、自然脫水法、造粒脫水法等。

自然脫水法在干化過程中需要構建污泥干化廠，在底部鋪設大量的沙子和碎石，并且設計排水暗道，根據蒸發的情況來進行針對性的處理，該方法在干燥少雨的環境當中較為適用。在實際應用過程中該脫水方法的效率較低，而且耗時較久，成本相對較低。

造粒脫水法應用較為廣泛，在實踐中將污泥與混凝劑相結合，而后送入到造詣脫水機中，在自身重力條件下逐步壓縮，產生泥丸，將這些泥丸和水逐步分開后，將泥丸送入到壓面機，在深層結構當中逐步脫水[1]。該系統在運行過程中脫水效果較好，但是裝置較為復雜。另外，可以通過機械脫水方式進行脫水。先在淤泥當中投入高分子絮凝劑或者無機鹽，然后使用過濾、離心等方法進行封存，獲得含水量為60%～80%的泥餅。這種方法在應用過程中附屬設備較多，在實際應用過程中推力要求較高，泥餅的含水量大，生產效率較低。

在通過脫水之后，淤泥當中會有大量的污染物需要進行針對性的處理。化學絮凝方式是當前在對淤泥疏浚底泥余水處理過程中，應用較為廣泛的方法，該方法可以通過絮凝劑將余水中的顆粒逐步聚集，達到凈化雨水的效果。與此同時，還可以使用水生植物過濾帶間歇吹填等方法共同進行處理，以達到更好的淤泥脫水效果。在本工程當中，主要使用機械脫水法進行脫水，而后通過化學絮凝的方式對余水進行處理。

2 應用實例

在某湖水系中有一塊匯水面積達19.5 km2的墨水湖。該湖的岸線長度達到23.93 km，水域保護面積為375.65 km2，該水域長期處于企業和居民生活區的包圍當中，大量污水被排入到谷中，導致污水當中的污染顆粒進一步沉淀，營養富集化嚴重。大量淤泥的產生影響了水體，導致水體發臭，水質較差。

2.1 治理方案設計

此次建設河湖底泥生態治理體系的過程分成4 個部分。先是構建供能系統，而后進行淤泥的處理，第三回收再利用淤泥，最后進行水生態重建。首先，需要委派專門的人員進行淤泥處理系統的構建，加強淤泥的采集和分流。在實際應用過程中，需要使用稀釋底泥挖掘技術，構建水分離系統，并且對尾水進行針對性的處理。其次，進行淤泥回收利用，對淤泥當中的一些無害化成分進行資源化利用，并且處理一些有害部分[2]。最后，設置功能系統和生態修復系統，使用太陽能電池將太陽能轉化為電能，用于進行淤泥處理的功能。

2.2 疏浚清淤

1）施工準備。施工人員需要提前根據施工設計圖紙進行相關專項施工方案的編制并展開技術交底，同時還需要根據清淤工程的具體工程量合理進行絞吸船、壓濾機等設備的準備。

2）絞吸船清淤疏浚。一是管線布設。該環節工作相對較多，具體包括排泥管線、浮管、潛管和岸上管線布設4 個環節。在進行排泥管布設時，盡可能縮小輸送距離，降低施工對環境造成的影響；在浮管敷設時，設置管型為彎曲狀，并做好錨固定位，以免因水流或者風等因素出現擺動；潛管敷設關鍵在于確保管線連接的緊密性，避免出現泄漏問題；岸管敷設關鍵在于確保管道平順，便于管道運輸。二是絞吸船定位。通過監控軟件對清晰坐標點進行準確定位，并結合GPS、水流風向等結果對挖泥船的坐標進行確定，然后將絞吸船停泊在定位位置，并拋錨固定。三是清淤疏浚。通過絞吸船來實現對湖底淤泥的分條分層開挖，之后再通過排泥管線與泵站加壓輸送至排泥廠中進行固化。其中，分條開挖指按照挖泥邊線移動挖泥船，以船尾為定位樁，船身為半徑，斗輪頭通過扇形左右擺動來進行橫向開挖；分層開挖是在施工條幅內作業時，合理確定開挖層厚后再進行開挖。該方法精確度相對較高，并且回淤量也較低[3]。

2.3 脫水干化處理

通過絞吸船所開采出的地泥含水率非常高，通常能夠達到85%～95%，并且其中存在砂石、垃圾等物質，會對脫水機械造成較大的損傷和破壞。所以需要先通過分選機械來篩分底泥，之后再利用污泥干化設備降低地泥含水率，含水率最大不超過30%。然后再經過二、三級精密篩對其進行篩分，從而將粒徑超過0.045 mm 的泥分離出來，而其他更小顆粒懸浮物則直接排入余水處理系統。截留的淤泥含水率很高，因此需要將其排入調蓄池，通過絮凝劑使污泥凝結為絮狀物，之后再利用帶式壓濾機脫水，經過濃縮、擠壓后形成泥餅，其含水率最大不超過60%。最后則將泥餅堆放在臨時堆場，以便于后續處理。

2.4 淤泥回收再利用

淤泥經過脫水后產生大量砂質土壤修復的基肥，將脫水后的淤泥與秸稈、蘆葦桿等進行混合，按照2∶1 的比例進行堆肥，形成20～30 cm 厚的土壤肥料，運送到風沙較大或者貧瘠的區域，發揮營養土壤、固定土壤的作用，使生態修復成本大幅度降低。通過檢測分析后，部分淤泥的重金屬含量較高，將其作為免燒磚和陶粒的建筑材料，通過固化燒制后淤泥當中的一些有機污染物被破壞，而且重金屬賦存形態被改變，不會對外部環境產生污染。

2.5 供能系統

為了加強淤泥的處理效果，避免運輸過程中出現的二次污染和資源浪費，有效控制設備的重量和體積，通過構建完善的功能系統合理利用資源，減少碳排放。在整個系統當中安裝一定量的太陽能電池板，對太陽能進行收集，將其轉變為電能，以便為整個系統進行供能。

2.6 生態修復系統

在完成底泥疏浚后，需要重新構建水生態環境，在此過程中放入一定量的水生植物進行河道養護修復，打撈一些會對生態平衡產生影響的優勢物種，隨后投入一些本地植物動物進行培養，以便形成完善的食物網、食物鏈，使水體的自凈能力提升，以達到生態平衡控制的效果。

3 結 語

總之，河湖淤泥治理過程中需要進行宏觀規劃、總體分析，并針對治理過程中各環節可能產生的環境風險和生態影響進行綜合性的處理，打破空間壁壘，統籌安排，才能達到更好的淤泥處理和生態修復的目的。