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水利知识点丨河道淤泥常见处理技术

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河道清淤之后产生的淤泥都是怎样处理的呢?所以今天我们来说说河道淤泥的处理技术。 清淤所产生的淤泥往往含水率高、强度低,难以被直接利用;还有一部分淤泥还含有有毒有害物质,这些有毒有害物质被雨水冲刷后容易浸出,从而对周围水环境造成二次污染。因此对淤泥进行适当的处理处置是非常必要的。 一、无污染淤泥与污染淤泥的处理

河道清淤之后产生的淤泥都是怎样处理的呢?所以今天我们来说说河道淤泥的处理技术。



清淤所产生的淤泥往往含水率高、强度低,难以被直接利用;还有一部分淤泥还含有有毒有害物质,这些有毒有害物质被雨水冲刷后容易浸出,从而对周围水环境造成二次污染。因此对淤泥进行适当的处理处置是非常必要的。


一、无污染淤泥与污染淤泥的处理


淤泥的处理方式主要取决于是否污染及污染物种类,对无污染或轻污染的淤泥可以进行资源化处理,而对污染物超过相关标准的淤泥则首先考虑降低污染水平到相关标准之下。





堆场处理与就地处理



堆场处理是指将淤泥清理出来后,运输到指定的淤泥堆场进行处理。


就地处理则不将底泥疏浚出来,而是直接在水下对底泥进行覆盖处理或者是排干上覆水体然后进行脱水、固化或物理淋洗处理。





资源化利用与常规处置



淤泥从本质上属于工程废弃物,按照固体废弃物处理的减量化、无害化、资源化原则,应尽可能对淤泥考虑资源化利用,例如农村地带可将没有重金属污染但氮、磷含量比较丰富的淤泥进行还田,成为农田中的土壤。利用淤泥的资源化利用技术是国际上很多发达国家常采用的处理方法。


当淤泥中含有某些特殊污染物如重金属或某些高分子难降解有机污染物而无法去除,进行资源化利用会造成二次污染。这时就需要对其进行一步到位的处置,即采用措施降低其生物毒性后进行安全填埋,并需相应做好填埋场的防渗设置。


二、污染淤泥的钝化处理技术


工业发达地区的河道淤泥中重金属污染物往往超标,通常意义上的污染淤泥多指淤泥中的重金属污染,例如上海苏州河的淤泥中重金属比当地背景值高出2倍以上,对此类重金属超标的淤泥,可以采用钝化处理技术。


钝化处理是根据淤泥中的重金属在不同的环境中具有不同的活性状态,添加相应的化学材料使淤泥中不稳定态的重金属转化为稳定态的重金属而减小重金属的活性,达到降低污染的目的。同时添加的化学材料和淤泥发生化学反应会产生一些具有对重金属物理包裹的物质,可以降低重金属的浸出性,从而进一步降低重金属的释放和危害。钝化后重金属的浸出量小于相关标准要求之后,这种淤泥可以在低洼地处置,也可作为填土材料进行利用。


三、堆场淤泥处置技术

清淤工程中通常设置淤泥堆场,堆场处理技术就是从初始的吹填阶段开始,采用系列的处理措施快速促沉、快速固结,并结合表层处理技术,将淤泥堆场周转使用或者达到淤泥堆场的快速复耕。


堆场周转技术目的是减小堆场数量和占地,堆场表层处理技术是为后续施工提供操作平台,而堆场的快速复耕技术则是通过系列技术的结合达到使淤泥堆场快速还原为耕地。





堆场周转使用技术



堆场周转使用技术是指通过技术措施将堆场中的淤泥快速处理,清空以后重新吹淤使用,如此反复达到堆场循环利用的目的。


堆场周转技术改变了以前的大堆场、大容量的设计方法,而提出采用小堆场、高效周转的理念,特别适合于土地资源紧缺的东部地区。堆场周转技术的设计主要考虑需要处理的淤泥总量、堆场的容量、周转周期和周转次数等,该技术通常可以和固化或者干化技术相结合,就地采用固化淤泥或干化淤泥作为堆场围堰,同时也可以对堆场内的淤泥进行快速资源化利用。





堆场表层处理技术



清淤泥浆的初始含水率一般在80% 以上,而淤泥的颗粒极细小,黏粒含量都在20%以上,这使得泥浆在堆场中沉积速度非常缓慢,固结时间很长。吹淤后的淤泥堆场在落淤后的两三年时间内只能在表面形成20 cm左右厚的天然硬壳层,而下部仍然为流态的淤泥,含水率仍在1. 5 倍液限以上,进行普通的地基处理难度很大。


堆场表层处理技术则是利用淤泥堆场原位固化处理技术,人为地在淤泥堆场表面快速形成一层人工硬壳层,人工硬壳层具有一定的强度和刚度,满足小型机械的施工要求,可以进行排水板铺设和堆载施工,从而方便对堆场进一步的处理。人工硬壳层的设计是表层处理技术的关键,主要考虑后续施工的要求,结合下部淤泥的性质,通过试验和模拟确定硬壳层的强度参数和设计厚度,人工硬壳层技术又往往和淤泥固化技术相结合形成固化淤泥人工硬壳层,也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 颗粒形成轻质人工硬壳层则效果更佳。





堆场快速复耕技术



堆场快速复耕技术主要包括泥水快速分离技术、人工硬壳层技术和透气真空快速固结技术。


泥水快速分离技术是指首先在吹淤过程中添加改良黏土颗粒胶体离子特性的促沉材料,促使固体土颗粒和水快速分离并增加沉降淤泥的密度,另一方面则是在堆场中设置具有截留和吸附作用的排水膜进一步提高疏浚泥沉降速度,同时可利用隔埂增加流程和改变流态,从而达到疏浚泥浆的快速密实沉积的效果。透气真空快速固结技术则是通过人工硬壳层施工平台,在淤泥堆场中插设排水板或设置砂井,然后在硬壳层上面铺设砂垫层,砂垫层和排水板搭接,其上覆盖不透水的密封膜与大气隔绝,通过埋设于砂垫层中带有滤水管的分布管道,用射流泵进行抽气抽水,孔隙水排出的过程使有效应力增大,从而提高了堆场淤泥的强度,达到快速固结的目的。透气真空固结技术和常规的堆载预压技术结合在一起进行可以达到更理想的效果。


对于部分淤泥堆场来说,由于堆存的淤泥深度较深,若将整个淤泥堆场的淤泥处理完成来满足复耕的目的,投资较大,同时对于堆场复耕来说,对承载力要求相对较低,因此基于堆场表层处理的复耕技术在堆放淤泥较深的堆场经常被使用。通过淤泥堆场原位固化处理技术,将淤泥堆场表层(80~120 cm) 淤泥进行固化处理,处理完成后再对表层的固化土进行土壤化改良,以满足植物种植的要求。


来源:燕赵水利

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