摘要:河道底泥是市政排水系统的副产品,主要源于城市排水系统,河道底泥中存有大量的污染物质,严重影响水体环境及河水流动,必须加强对河道底泥的无害化处理,充分利用好河道底泥,实现底泥的优化利用。
关键词:水利工程;河道底泥;处理方法
引言:水利工程施工建设阶段,必须针对河道中的淤泥进行处理,否则会影响工程建设的顺利开展。河道中堆积的淤泥和垃圾等杂质会对河道水流速度产生一定的影响,甚至会堵塞出水口,影响河水流通。造成河道底泥现象的原因不仅仅是河道淤泥,还有一些工厂生产产生的废物直接排放在河流中,城市排水系统处理不善,其中的废弃物堆积在河流底部造成了河道底泥淤积,影响水利工程建设。
一、河道底泥特性
污泥成分对处理方案的选择具有重要意义,一般确定污泥性质的主要指标有含水率、有机物和无机物在干物质中的百分比、无机物与惰性成分、挥发性成分的百分比、金属等重污染物的浓度。
1.含水率
河道底泥颗粒中水具有不同的相性,包括可经重力沉淀和机械作用去除的自由水,只有经过复杂或较高的能量才能够去除的物理性结合水、间隙水、胶态表面吸附水、化学性结合水、生物细胞内的水和分子水等。水分在污泥中的存在形式与含量,直接影响具有减量化处理效果的污泥工艺的选择。市政污泥的亲水性较污水处理厂污泥低,相当部分的水分以自由间隙水的形式存在于污泥中,易于在机械脱水过程中去除,但由于无机砂含量较高,对脱水机械的磨损也较为严重。
2.底泥中的成分多
工业排放出的废水中含有复杂的化学成分,城市排水系统排放出的废水含有大量的细菌、寄生虫等在河道中沉淀下来与污泥混合,对生态环境造成极大的影响。重金属超标对周边农田种植带来极大的负面影响。虽然淤泥中也含有一些营养成分,但其存在的有害成分对农作物生长具有极大的影响,不能过多使用。
二、河道底泥的处理技术
水利工程建设施工前应将河道底泥及时清除处理,根据河道实际情况采取科学的处理方法,避免影响水利工程建设施工。下面我们对常见的河道底泥处理技术进行分析。
1.传统处理技术-污泥浓缩
传统方法中脱水技术不达标,只能将淤泥浓缩,尽量的减少其中水分含量,随着工作任务进行,这样再进行淤泥清理可以节省大量的时间。挤压是提升浓缩程度的有效方法,并且在施加压力过程中水分也能够被排出,经过处理后的淤泥体积能够减少到30%,接下来的运输清理也节省大量资源。处理前会对淤泥的性质进行检验判断,观察是否存在处理不合理的现象。工业排放是急需解决的问题,目前也修建了污泥处理厂,生产阶段所排放的污染物质会经过处理后再投入到使用中,这样就不会影响到使用安全,对实现水利工程的建设目标也起到了促进作用。但各个地区的实际情况不同,并不能全部实现处理厂的建设。因此在部分现场也会采用风干失水的压缩方法来进行现场处理。虽然这种方法不会对环境再次形成无二胺,但处理的效果不是十分理想,长时间处于这种环境下,会影响水利工程施工进度。通过建设污泥干化厂能够减少污泥中的水分,但同时需要大面积的用地,所以选择设备还是自然风干应根据各地区条件及实际情况决定。
2.抛泥法
将河道底泥运输到指定区域内,后续开展的施工建设任务在这样的环境下也能够高效进行。我国沿海城市在修建水利工程时常常采用这种方法,将淤泥运送到海边,这种方法操作过程简单,也不需要建设处理厂,但经过长时间的堆积处理,导致新产生的污泥没有大面积的场地堆积。此方法应用成本低,但在处理过程中有很多不合理的情况,例如对堆放场地产生二次污染,占地面积较大等等,这些因素的影响使得该方法没有得到大范围的普及。
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3.堆(吹)填法
污泥中所含有的化学物质是能够分解的,但需要很长的周期,并且基层中所存在松软现象通过这种堆填法也得到了很好的解决,对施工任务进行有很大的帮助。这种技术方法在日本应用比较广泛,我国水利工程建设期间结合场地环境的特征对技术进行优化,制定出更有可行性的方案。仍需要花一定的代价对其进行地基加固处理。淤泥吹填以后,在相当长的时间内形成泥沼状的泥塘,施工人员和机械难以进入施工。经过较长时间表面干化形成硬壳层以后,或者在表面采取铺砂、篱笆等表层处理后再进行插板并通过真空预压法或堆载预压进行排水。这些方法虽然施工技术成熟,但有排水固结时间长、承载力偏低、工后沉降较大的问题。如在南油“314”造地吹填中采用了堆载预压的方法,按间距1m布设塑料排水板就需要打插34.6万根,上面堆载厚度需15m,需填砂垫层厚达3.7m,固结周期达9个月。由此可见,疏浚泥吹填造地的方法,存在着施工周期长的缺点。
三、底泥资源化技术
1、土地利用
底泥的土地利用是一种符合中国国情的安全积极的底泥处置方式,此方法需底泥有机
质的含量要比较多,需去除有害的病菌、病原体、重金属、难分解的持久性有害有机物等物质,避免长期使用对人体及土地的毒副作用。底泥中含有丰富的有机物和氮、磷、钾等营养元素以及植物生长必需的各种微量元素钙、镁、铁等施用于农田能够改良土壤结构、增加土壤肥力、促进农作物的生长。但是底泥中也含大量病原菌、寄生虫,以及铜、铝、锌、铬、汞等重金属和多氯联苯、二恶英、放射性元素等难降解的有毒有害物。所以,底泥要作土地处置必须经无毒无害处理,否则底泥中的有毒有害物会导致水体或土壤二次污染。
2、建筑材料
底泥中除了有机物和重金属外,还含有2O%左右的矿物无素,如硅、铁、铝、钙等,其组成与粘土基本相似。以往技术都是以污泥焚烧灰作为原料生产建材,现在可直接利用污泥来原料来生产建材,这样可充分利用污泥自身的热值,节省能耗,节约投资,目前相关方面的技术已开发成功。污泥制水泥的原料有三种形式:脱水污泥、干燥污泥、污泥焚烧灰。现已确认以污泥为原料生产水泥时,水泥窑排出的气体中NOx含量减少4O%,这是因为污泥中氮在高温下挥发,与气体中的NOx反应,使之分解,从而起到脱硝剂的作用。另外还有污泥制轻质陶瓷、污泥制微晶玻璃、污泥制生化纤维板。选取适当的利用途径,可能实现清淤底泥不脱水直接利用,成功在把污泥处理费用转移到有用的产品生产上来,因此,污染底泥用于建筑材料有着显著的节能效果,但其适用于性质稳定、有机质的含量比较低、粘土成份的含量高,无毒害且不含具有放射性的元素的污染底泥。
3、填方材料
疏浚底泥可以通过脱水、固化和热处理等预处理方法使其满足作为填方材料的要求,固化土有透水性小、强度高、不易固结沉降的特点,一般应用道路路基、低洼地区的回填、筑堤材料。
4.污水处理材料
疏浚底泥能制备污水处理填料与其自身性质有关,含有大量的腐殖质,对金属离子有
吸附交换和络合的作用,并且其吸附能力与底泥表面积有关,表面积越大,吸附能力越强,所以粉状底泥较颗粒状底泥具有更强的吸附能力和富集能力。此技术制备的产品应用于污水处理,具有良好的环保效益。
结语:河流河段不同,其污染源也存在较大的差异,所以河道底泥的污染程度及成分也不同。现阶段,我国污水排放量居高不下,河道底泥处理工作十分困难,这对于水利工程建设及环境保护是极其不利的。所以,要加强河道底泥性质的分析,采取科学的处理方法,最大限度的实现河道底泥的资源化利用,降低底泥对河道的污染,实现水利工程顺利建设。
参考文献:
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论文作者:吴机乐
论文发表刊物:《基层建设》2018年第14期
论文发表时间:2018/7/19
标签:污泥论文; 河道论文; 淤泥论文; 方法论文; 水利工程论文; 技术论文; 工程建设论文; 《基层建设》2018年第14期论文;