中國(guó)水利學(xué)會(huì)疏浚與泥處理利用專委會(huì)綜合討論摘登

2017年11月25日，中國(guó)水利學(xué)會(huì)疏浚與泥處理利用專委會(huì)在河海大學(xué)朱偉教授的主持下展開(kāi)了一場(chǎng)關(guān)于疏浚和泥處理的討論。參加討論的專家有：高斌友(安徽省合肥市政府副秘書(shū)長(zhǎng)、環(huán)巢湖生態(tài)示范區(qū)建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室主任)、方紅衛(wèi)(清華大學(xué) 教授)、范成新(中科院南京地理與湖泊研究所 教授)、尹洪斌(中科院南京地理與湖泊研究所 副研究員)、李凌(河海大學(xué) 教授)、程南寧(上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院 高級(jí)工程師)、吳華財(cái)(中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司 高級(jí)工程師)、羅顯文(浙江省疏浚工程有限公司 項(xiàng)目經(jīng)理/高級(jí)工程師)、丁海兵(青島浩澳環(huán)?？萍加邢薰?教授)、陳益人(三川德青科技有限公司 總工程師)、戴力犇(無(wú)錫聚慧科技有限公司 高級(jí)工程師)、李詠紅(東方園林水生態(tài)所 所長(zhǎng))，等。討論主要以巢湖、太湖以及海口河道治理，以及有關(guān)企業(yè)做法為例，圍繞如何盡可能減少清淤的量，淤泥的處理流程、技術(shù)和工藝，淤泥的出路等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。

1 減少清淤的量——以巢湖、太湖以及?？诤拥乐卫頌槔?/h2>

a. 巢湖治理。巢湖治理從2012年11月份開(kāi)始，到目前為止，一期和二期工程已經(jīng)基本完工，三期和四期工程正在全面推進(jìn)，五期和六期工程已經(jīng)完成了可行性報(bào)告。巢湖的底泥處理目的，一方面是擴(kuò)大河道的容量，提高河道流速，清淤之后主要找堆場(chǎng)堆放；另一方面是為了在巢湖岸邊消落帶筑坡，因?yàn)槌埠蛔兓容^大，將底泥清淤然后在消落帶筑坡，筑坡之后種植物，如蘆葦、楊柳，以及引進(jìn)的美國(guó)的雜交柳，把清淤后的底泥作為植物的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)。但是巢湖大規(guī)模的底泥清淤還沒(méi)有開(kāi)始，因?yàn)闀簳r(shí)沒(méi)有底泥處理標(biāo)準(zhǔn)，也要等待巢湖的湖盆測(cè)量結(jié)果，另外還要考慮很多因素，如與濕地的關(guān)系，包括施工過(guò)程中清淤深度的控制，施工機(jī)械的選擇、施工后績(jī)效評(píng)估等等。

b. 太湖清淤。太湖清淤?gòu)?000年開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一期清淤，總共清淤大概110多km2，疏浚了3 400多萬(wàn)m3的污染泥。關(guān)于淤泥該清與不該清的問(wèn)題，太湖確實(shí)有不該清的地方，尤其是東太湖，打著清淤的旗幟挖泥，其實(shí)挖的是黃土，要用工程力學(xué)上性質(zhì)比較好的土去做經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)域的填土，甚至拿去賣。這個(gè)跟環(huán)保疏浚是兩個(gè)完全不同的概念。從清淤的角度，主要還是清污染的區(qū)域，但實(shí)際上這很難評(píng)估，因?yàn)殚_(kāi)始決定疏浚的時(shí)候是針對(duì)內(nèi)源污染的，是為了控制富營(yíng)養(yǎng)化，是針對(duì)氮和磷以及有機(jī)質(zhì)，要先推薦疏浚區(qū)，然后規(guī)劃治理區(qū)，再設(shè)一個(gè)保留區(qū)域和保護(hù)區(qū)。太湖推薦疏浚面積大概100多km2。

上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)的太湖清淤工程設(shè)計(jì)分3個(gè)階段。首先是進(jìn)行現(xiàn)狀基礎(chǔ)資料的調(diào)查分析，調(diào)查包括底泥顆粒特性、底泥分布與釋放、水質(zhì)、生態(tài)、入湖河流及外源污染控制情況等。這階段的底泥調(diào)查是普查，太湖2 338 km2底泥普查近岸平均是5 km2一個(gè)點(diǎn)，湖心區(qū)是20 km2一個(gè)點(diǎn)。第二步是開(kāi)展疏浚分區(qū)研究，就是根據(jù)掌握的資料進(jìn)行疏浚分區(qū)的劃分，通過(guò)系統(tǒng)分析和GIS處理初步確定需要清淤的區(qū)域和需要保留和保護(hù)的區(qū)域。太湖清淤工程實(shí)施時(shí)，前期有一定的工作基礎(chǔ)，如對(duì)整個(gè)太湖進(jìn)行生態(tài)分區(qū)研究，基本上設(shè)計(jì)過(guò)程就是對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步復(fù)核。第三步是規(guī)模論證，主要解決平面清淤范圍和垂向清淤深度兩個(gè)方面的問(wèn)題。對(duì)確定的需要清淤區(qū)域進(jìn)行加密監(jiān)測(cè)，并做進(jìn)一步的詳查。太湖清淤設(shè)計(jì)一般是200～500 m網(wǎng)格設(shè)1個(gè)點(diǎn)，做柱狀樣采樣分析和釋放試驗(yàn)，然后對(duì)分析的數(shù)據(jù)和確定的清淤范圍控制指標(biāo)體系進(jìn)行判定，確定每個(gè)點(diǎn)代表的范圍是否需要清淤。清淤范圍確定后，再根據(jù)清淤范圍內(nèi)的柱狀樣的分析結(jié)果，與確定的深度指標(biāo)進(jìn)行對(duì)照，其中主要考慮拐點(diǎn)、濃度控制和釋放等因素。

c. ?？诤拥狼逵?。?？诤拥狼逵倬唧w需要考慮的問(wèn)題與湖泊還不太一樣，因?yàn)楹拥烙幸粋€(gè)最基本的行洪功能要求，所以在確定清淤量，包括清多深和具體清淤范圍的時(shí)候，主要從兩個(gè)方面來(lái)考慮：一是要清除作為內(nèi)污染源而存在的污染底泥，這是從河道水環(huán)境改善的角度來(lái)考慮；二是要保持河道行洪斷面的要求，這是從河道需要具備的水利功能來(lái)考慮。這兩個(gè)條件都要滿足，?？谇逵俟こ添?xiàng)目基本上都要清到行洪斷面。

2 淤泥處理流程、技術(shù)與工藝

a. 流程。城市河道的污染最嚴(yán)重，因?yàn)樵谒逞h(huán)的過(guò)程中加入了人類活動(dòng)的影響。水庫(kù)、湖泊和近海的海域也是泥沙聚集地。從演變的趨勢(shì)來(lái)分析，湖泊，水庫(kù)總體上是處于淤積狀態(tài)，盡管現(xiàn)在許多的水庫(kù)已經(jīng)不涉及淤積的安全問(wèn)題，但是，床面是在抬升的。水庫(kù)下游的河道，尤其是中小河道沖刷形成泥沙輸移，對(duì)此，應(yīng)該先做比較分析，然后集中處理。首先要弄清楚泥的總量。不僅是淤積的總量，還有受污染的總量，待處理的泥沙可以通過(guò)兩種途徑處理：一種是原位處理，一種是疏浚后通過(guò)其他的辦法進(jìn)行消納。首先要通過(guò)評(píng)估弄清哪些淤泥進(jìn)行原位處理，哪些進(jìn)行疏浚處理；然后就是工藝和手段的問(wèn)題；最后還要做疏浚效果評(píng)估。

b. 技術(shù)與工藝。底泥覆蓋是一個(gè)物理過(guò)程，目前主要采用活性材料來(lái)吸附底泥的氮磷、重金屬、有機(jī)物。底泥覆蓋的核心是吸附材料，要掌握吸附材料對(duì)底泥吸附的容量是多少，能夠達(dá)到什么修復(fù)效果。還要了解底泥處理技術(shù)(包括底泥疏浚、底泥覆蓋、底泥鈍化)的適用性。底泥鈍化首先要考慮水動(dòng)力問(wèn)題。在深水湖、水動(dòng)力比較差的河道以及湖灣，可以嘗試使用底泥鈍化技術(shù)。

使用底泥原位處理技術(shù)后，底泥有機(jī)物被降解，泥的密度變大，顆粒變大，沉到底部。但是磷的循環(huán)是從磷灰石回到磷灰石，所以必須要能把磷沉淀到底泥下邊。這就存在未來(lái)二次污染的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。當(dāng)河流的流速較快，如洪水時(shí)，這些污染物質(zhì)就會(huì)出來(lái)。處理辦法是，在底泥中放置吸附磷的載體。當(dāng)載體吸附的磷達(dá)到飽和時(shí)，把載體挪到大池子里，把磷處理掉后，再把載體放回水中，繼續(xù)用來(lái)除磷。針對(duì)河道污染底泥的特定目標(biāo)污染物，選擇原位投加，能夠激活底泥微生物的生長(zhǎng)基質(zhì)，形成能有效降解底泥中目標(biāo)污染物的微生物，達(dá)到原位處理污染底泥的目的。這種方法有別于投加微生物處理的方法，因?yàn)橹苯油都游⑸锟赡軙?huì)涉及菌體流失的問(wèn)題。

c. 案例。浙江省疏浚工程有限公司目前主要采取絞吸式挖泥船進(jìn)行清淤，大概40%的項(xiàng)目都是要對(duì)泥進(jìn)行處理，大概60%的項(xiàng)目是將泥直接堆放。選擇堆放是因?yàn)楫?dāng)?shù)赜泻芏嗟V坑可以利用。經(jīng)過(guò)一兩年的時(shí)間，最后的泥質(zhì)量較高，因?yàn)榕潘畻l件比較好，而且泥固結(jié)的時(shí)候，上層還可以種地，從而增加耕地。另外的20%的泥主要是用作沿海區(qū)域的填海。占總量的40%的需要固化的或需要處理的淤泥中，大約10%的工程在疏浚的時(shí)候使用真空預(yù)壓的方式，需要一定的面積去攤開(kāi)淤泥進(jìn)行處理。很多的淤泥處理采用了板框脫水，但是板框處理后的泥餅堿性太高，迫切需要化學(xué)調(diào)理劑，使出來(lái)的土非堿性。第二個(gè)方面就是固化處理，固化處理的土也是堿性的，所以對(duì)板框后的土和固化土的高堿性問(wèn)題需要展開(kāi)研究。

三川德青科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱三川德清)在城鎮(zhèn)的排水管網(wǎng)污泥的處理和處置方面做了些工作。2017年分別在第一批海綿城市建設(shè)試點(diǎn)城市的武漢市青山區(qū)和湖南省常德市各建成了一個(gè)城市排水管渠污泥處理示范站，正在河南省建設(shè)處理規(guī)模稍小的第3個(gè)示范站，目前已完成了一個(gè)城鎮(zhèn)排水管渠污泥清淤相關(guān)的國(guó)家水專項(xiàng)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的中期檢查。相對(duì)于城市的內(nèi)河內(nèi)湖，城鎮(zhèn)排水管渠位置處于前端，也是污水處理廠的前端。“黑臭在水里，根源在岸上，關(guān)鍵是排口，核心在管網(wǎng)”，從本質(zhì)上說(shuō)明了控源截污的重要性。長(zhǎng)期以來(lái)，管渠清淤的污泥快速處理和清淤后的通溝污泥如何處置是重要問(wèn)題。三川德清在管渠、泵站清淤現(xiàn)場(chǎng)先做一個(gè)移動(dòng)式的車載污泥處理設(shè)備，及時(shí)進(jìn)行污泥脫水減量，然后對(duì)各處分散搜集的難以安全處理和處置的通溝污泥集中整合到一個(gè)終端的綜合處理中心，通過(guò)濕法分類、分級(jí)，有機(jī)物與無(wú)機(jī)物的分離，固液分離，使固體物質(zhì)形成可進(jìn)一步資源化利用的產(chǎn)品原料，而碳源豐富的污水則進(jìn)入污水處理廠。這樣既保證了管渠、泵站等排水設(shè)施的日常性維保工作順利進(jìn)行，也解決了管渠污泥的最終去向問(wèn)題。最后處理出來(lái)5～6種具備資源化利用條件產(chǎn)品。這5～6種產(chǎn)品里面，砂和卵石之類的無(wú)機(jī)物質(zhì)的有機(jī)燒蝕率低于3%～5%，三川德清就把它作為建筑工程原料或制成建材產(chǎn)品，將有機(jī)質(zhì)較高、含水率低的泥餅做成園林綠化用土和土壤基質(zhì)，對(duì)垃圾進(jìn)行焚燒，實(shí)現(xiàn)了污泥的全量處理。從水下的清淤機(jī)器人開(kāi)始，到高效的脫水減量設(shè)備、改性固化藥劑等一些新材料，三川德青都做了從工藝、裝備到材料的研究，希望結(jié)合相應(yīng)的工程規(guī)劃，能夠就地、就近實(shí)現(xiàn)資源化利用，此外，還針對(duì)盾構(gòu)廢漿和建筑渣土的安全處理與資源化利用問(wèn)題，在自有的專用裝備基礎(chǔ)上，做了延伸的工藝技術(shù)集成研究。從下水管網(wǎng)的清淤出來(lái)的泥，其性質(zhì)介于河湖底泥和污水處理廠污泥之間，有機(jī)質(zhì)含量非常高。對(duì)這些泥的處理，可通過(guò)濕法方式進(jìn)行分離，或通過(guò)機(jī)械和物理的方式利用物料的重力差、密度差來(lái)分離，還可利用強(qiáng)力擦洗等一些專用裝備來(lái)進(jìn)行分離。

無(wú)錫聚慧科技有限公司在福州河道清淤處理中采用了離心脫水新技術(shù)。公司研發(fā)了一套移動(dòng)式的清淤脫水再固化的集成設(shè)備，但福州項(xiàng)目的場(chǎng)地很狹小，而這套設(shè)備在使用的時(shí)候需要一定的場(chǎng)地條件，因?yàn)闂l件不足，現(xiàn)在使用過(guò)程中出現(xiàn)處理效率比帶式壓濾機(jī)和板框稍微高一點(diǎn)、但是能耗很大的問(wèn)題，而且因?yàn)樵O(shè)備在設(shè)計(jì)的時(shí)候有一些不合理的地方，配套設(shè)備出現(xiàn)很多問(wèn)題，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)停滯。問(wèn)題主要是該技術(shù)需要一個(gè)調(diào)泥池，而當(dāng)初設(shè)計(jì)的調(diào)泥池起不到調(diào)泥的作用，所以在現(xiàn)場(chǎng)還要在河套里面放一個(gè)很大的沉淀池。

3 淤泥的出路

關(guān)于泥的出路，專家們認(rèn)為不外乎為資源化處置和利用，如作為道路填料、化為土等等。更重要的，專家認(rèn)為，如果控制好外源污染的話，就不要把淤泥挖出來(lái)，也就不用為淤泥找出路。