摘要：河道底泥环保疏浚管理，是可持续性产业探索与开发的主要实践方式，它与城市环境优化、资源循环利用之间有着密切联系，该工作具有基础性、多元性、计划性特征。基于此，本文从河道底泥的疏浚意义出发，探索了河道底泥环保疏浚的两个方式：抽水法清淤以及水下机械化清淤，并且对自然干化法、土工管袋脱水法以及机械脱水法三个处理方案进行了分析，希望相关研究能够为环境工程发展带来帮助。
关键词：河道底泥；环保疏浚；自然干化法
引言
随着人口的增加，城区面积的扩建，以改善环境为目标，做到绿色疏浚俨然成为河道底泥疏浚的前进动力和方向。河道底泥含有丰富的营养物质，同时也是重金属等污染源的聚集地，即使外源上得到有效控制，但是由于泥沙沉积以及生物因子的作用等原因，河道内源的有害物质也不容易清除出去，因此选择良好的河道底泥疏浚方式和处理方案是很重要的。
1 河道底泥环保疏浚方式
1.1抽水法清淤
抽水法清淤属于河道底泥疏浚的干水作业，也叫干水法清淤。清淤的机械设备分为两种：挖掘机和水力冲挖机。
1.1.1 挖掘机干式清淤
挖掘机干式清淤主要对季节性河流、非主河道、小型河道进行清淤。挖掘地点选取在裸露地面，或是通过在水下设立围堰把水拦截，水排干净后分块对河道底泥清淤，最后用渣土车将底泥运到其他地方。挖掘机清淤的优点是技术要求低，但是它的缺点是清淤不够彻底。
1.1.2 水力冲挖机清淤
水力冲挖机首先用高压水枪对淤泥进行冲刷，然后把淤泥搅动成泥浆状，通过管道被送到岸上。相比于挖掘机，它的优点是成本低，而且清淤彻底，不易造成二次污染，但是受天气影响。两种方式都是干水法清淤中的有效方法，具体操作时可以根据二者的特点进行选择[1]。
1.2 水下清淤
水下清淤指的是带水清淤，具体原理是以船为平台，在水下进行清淤作业的方法。水下清淤主要借助几种主要的机械设备：
1.2.1 绞吸式挖泥船
绞吸式挖泥船主要由铰刀、吸管、浮体三部分组成，其作用原理是：首先用铰刀将底泥搅松动，和水混合成泥浆，然后借助吸管吸入泵体再通过排泥管道运到排泥区，整个过程是一个挖、运、吹的一体化流程。绞吸式挖泥船适合对深度较大的河道底泥进行清淤，因为管道全封闭，因此它的优点是泥浆不会出现泄露的问题，而且不会对河道运行产生影响。但是它的缺点是形体大，操作不够灵活。
1.2.2 耙吸式挖泥船
耙吸式挖泥船清淤法，也是水下清淤法中效率高的清淤方法。其主要是利用大型自航和装舱式控泥船进行清淤，这种大型自航带有靶头挖掘机具和水利吸泥装置。具体操作原理是：将靶吸管深入地底，在泥浆泵的真空作用下，用靶头和吸泥管将底泥送到控泥船泥仓。耙吸式挖泥船适合在狭长的沿海航道开挖，其优点是操作效率高（图1）。
图 1 耙吸式挖泥船的施工流程图
1.2.3 抓斗式挖泥船
抓斗式挖泥船清淤过程中，首先将前臂抓斗深入到河底，其次用抓斗抓住底泥，再闭合抓斗提上来，最后松开抓斗将底泥卸到船上。通过这样反复的过程达到对河道底泥的清理过程。抓斗式挖泥船的优点是适合挖掘深而厚的底泥，但是由于不好控制，因此不适合挖掘浅层的淤泥（图2）。
2 河道底泥的处理方案
河道底泥的处理方案从四个维度来考量：减量性、稳定性、无害性以及资源性，而针对河道底泥的处理方案在此主要探讨自然干化法、土工管袋脱水法以及机械脱水法三种：
图2 抓斗式挖泥船施工流程图
2.1 自然干化法
自然干化法是通过下渗和蒸发掉河道污泥中的含水量，对河道底泥进行处理的一种方法。这种方法是一种简单经济的脱水方法，主要依靠蒸发使底泥脱水，其特性被污泥干化池采用，都是通过蒸发水分达到处理污泥的作用。对于河道底泥的处理和普通的污泥处理是一样的原则，而污泥干化处理分为压缩机处理和污泥干化池处理两种，污泥干化池比压缩机节省成本和费用，因此在污泥的处理上比较常用。自然干化法具有下渗和蒸发两种原理，针对于下渗原理，运用自然干化法的操作方式是：首先构筑污泥干化场，一般是采用通过土堤围成的平地，其次在平地上铺层薄薄的碎石子，并且同时设置好排水的管道。经历2-3天的下渗，使含水量降低15%-20%，再通过蒸发原理使污泥的含水量更大程度地下降。通过自然干化法，污泥的表面风干成坚硬的土块，但是由于淤泥自身的特点，即使经历几十年，它的里面也会有存留的泥浆存在。自然干化法适宜在干燥少雨的地区使用，因此缺点是受降雨的影响较大[2]。
2.2 土工袋脱水法
土工管袋脱水法和自然干化法有着密切的关系，其是在自然干化法的基础上演变而来的。这种方法不需要借助大的机械设备，只需要施工人员利用土工管袋进行操作。土工管袋脱水法是通过土工管袋的过滤功能来实现的，将淤泥放入管袋内，在其中加入净水药剂搅拌使泥和水分离开，水渗出管袋外面，只留下淤泥。 操作方案以珠三角的某城区为例：河道底泥多位于城区，距离居民住地较近，根据这一情况，实施土工管袋脱水法的场地可以设置在离城区较远的地方，同时距离河道底泥的地区近一些，方便运输底泥。将底泥运输到土工管袋的场地进行装袋，再加入药剂使底泥脱水。因为没有较高的技术要求，所以土工管袋法处理底泥是一个较为漫长的过程，底泥的处理率也较低，因此适合在没有工期要求以及用地要求的地区使用。
2.3 机械脱水法
机械脱水法是采用专用压滤脱水机对河道底泥进行脱水处理的方法。压滤脱水机可以对淤泥产生高压作用，使水和淤泥迅速分离，从而达到一个淤泥的脱水处理效果。机械脱水法的脱水率很高，脱水后的泥饼可以进行资源再利用，非常的环保。具体布置方案以在九龙湖建设机械脱水场为例，场址建在九龙湖污水处理厂附近，规模大约2000m3/d，将河道底泥运输到底泥处理厂，将底泥进行综合评估，再进行分类，然后用压缩脱水机对其进行高压作用，使之脱水。脱水后的底泥可以作为园林土或者供其他所需要的用地使用，其达到了资源再利用的目的。机械脱水法是河道底泥处理方法中很有效的一种，它虽没有土工管袋的成本低，但是它的脱水率高，对环境的可持续发展有很大意义。因此，机械脱水法在对河道底泥的处理上具有更好的成效，但是在对河道底泥的处理上，也要根据实际情况选择最适合的处理方案，唯有如此，才能达到更好的效果。
总结
通过分析，关于河道底泥的疏浚方式和处理方案主要是抽水法清淤和水下清淤，借助于三种清淤设备技术可以达到对河道底泥的疏浚目的。此外，自然干化法、土工袋脱水法以及机械脱水法是有效处理河道底泥的有效措施。因此，本篇文章的研究结果，将为河道底泥的疏浚以及处理提供方法借鉴。
参考文献
[1]余灿.河道底泥环保疏浚方式及处理方案研究[J].科学技术创新,2018(12):95-96.
[2]张丹,张勇,何岩,黄民生,刘俊华.河道底泥环保疏浚研究进展[J].净水技术,2011,30(01):1-3+7.
论文作者:孙东阳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/24
标签：河道论文; 清淤论文; 挖泥船论文; 土工论文; 污泥论文; 抓斗论文; 淤泥论文; 《基层建设》2019年第7期论文;