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专家丨天津市政工程设计院副总工赵乐军谈黑臭水体中疏浚底泥的处理处置
时间:2021-08-11 01:00点击量:


本文摘要:自“水十条”公布以来,全国上下,特别是在地级以上城市,都引发一场白粪水体管理风波。白粪水体管理手段还包括:控源截污、内源污染掌控、生态完全恢复等等,其中内源污染掌控的主要手段是清淤筑堤,对河道底泥展开处置。河道底泥一般含水率低、强度较低,并有潜在环境风险,同时清出的污泥缺少充足的土地或者空间储存。因此,如何预测产泥量、如何自由选择准确清淤方式、如何掌控污泥环境风险以及找寻底泥决心是清淤筑堤处置底泥必须实施的几个最重要的问题。

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自“水十条”公布以来,全国上下,特别是在地级以上城市,都引发一场白粪水体管理风波。白粪水体管理手段还包括:控源截污、内源污染掌控、生态完全恢复等等,其中内源污染掌控的主要手段是清淤筑堤,对河道底泥展开处置。河道底泥一般含水率低、强度较低,并有潜在环境风险,同时清出的污泥缺少充足的土地或者空间储存。因此,如何预测产泥量、如何自由选择准确清淤方式、如何掌控污泥环境风险以及找寻底泥决心是清淤筑堤处置底泥必须实施的几个最重要的问题。

近期,在“2018(第13届)水处理行业热点技术论坛”上,天津市市政工程设计研究总院副总工程师赵乐军不作了为题《白粪水体管理中筑堤底泥处置处理》的报告。报告讲解了国内外污泥处理现状,并针对两个污泥管理工程案例展开了编撰。来源:水工业市场杂志天津市市政工程设计研究总院副总工程师赵乐军一、国内外污泥处理现状目前,国外底泥处理方式基本有以下4种:(1)开放式水体处理该方法将沉积物通过管道、船舶或车辆运输到其它河流/湖泊/海洋。拒绝沉积物并未被污染,同时必须对受纳水体展开评估,不适合于处理污染河道的底泥。

(2)容许式处理将沉积物放进与附近水体隔绝并且堤防的洼地,展开公共卫生填平。(3)利用处理将污泥用于建筑材料或者路基材料,以替换粘土。美国一些地区将一些筑堤物用作修筑码头、修建湿地、作为水泥添加物。

但这种处理方式可能会使底泥中污染物导致二次污染。(4)原位修缮原位修缮还包括以下几种类型:利用生物—生态修缮技术在原地必要吸取、水解污染物;通过在底泥表面铺放一层或多层洗手泥沙等天然矿物,使污染底泥与上层水体隔绝,从而制止底泥中污染物向水体迁入;通过向水体底泥投入化学药剂,使表层底泥烧结、稳定化,构成一个底泥覆盖层,制止深部底泥中污染物向下迁入。该处理方式的缺点是无法提升河道防洪排水能力。总体来说,国外对底泥展开原位处理的占比很高,以美国1982-1999年底泥处理工程统计资料为事例,其中58%是异地处理,42%是原地处理。

相比之下,我国基本上还是以异地处理居多。二、底泥处理工程案例1.轻污染河道管理工程案例A河道及两条支流全长81.6km,自1965年改建至今,40余年来仍然是某城市南部区域主要工业废水、生活污水及污水处理厂尾水的废气地下通道。目前,该河道断面大幅增大,河底淤泥深达1-2m,沿河构筑物损毁相当严重且规模严重不足。

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对该河道水流及底泥展开调查,水质氨氮约125mg/Kg,生化需氧量246mg/Kg,流泥层含水率50%-100%,软泥层含水率38%-50%,原状土层含水率33%,污染相当严重。取该河道100m试验段展开研究,总淤泥量为2866.5立方米。对底泥展开两种清淤(水力、机械)方法以及三种水解(风干、抽真空、机械水解)方法。清淤结果:水力清淤平均值含水率90%,机械清淤平均值含水率83%。

水解结果:大自然风干水解后水力清淤污泥含水率从90%降至70%约必须20天;机械清淤含水率从83.3% 降至70%约必须13天。抽真空水解后水力清淤污泥含水率从90%降至70%约必须32.3天;机械清淤含水率从83.3% 降至70%约必须26.5天。机械水解后的沉积物含水率平均值为73.2%, 并且很难高于70%。

对河道硬/硬泥中污染物平均值展开检测,对其利用途径展开分析。(1)园林用污泥中污染物掌控标准与河道硬/硬泥中污染物平均值较为:软泥样本平均值中,锌、镉的含量多达了园林绿化用泥质标准中酸性土壤的掌控标准;软泥样本平均值中,镍、汞的含量,多达了园林绿化用泥质标准对酸性土壤和碱性土壤的掌控标准;硬泥样本则无微克现象。(2)土地改良用污泥中污染物掌控标准与河道硬/硬泥中污染物平均值较为:软泥样本平均值中,总镉、锌、镉的含量多达了土地改良用泥质对酸性土壤的掌控标准;镍、汞的含量多达了土地改良用泥质标准对酸性土壤和碱性土壤的掌控标准;硬泥样本则无微克现象。(3)农用污泥中污染物掌控标准与D河道硬/硬泥中污染物平均值较为:软泥样本平均值中,铜、锌、镍、汞的含量皆多达农用污泥中污染物掌控标准;硬泥所有污染物并无微克现象。

2.轻污染湖泊管理工程案例S湖于1976年4月开始采纳工业废水,大部分是化工废水。由地下管道输出的全区工业废水,待汛期可排洪时,提闸放进河内,随同河水悉数入海。污水库的总面积大约为256.67公顷,库内存量污水总量为239.99万立方米,污染的总泥量为299.38万立方米。对该湖流域展开监测布点,重点区域主要有西岸以及南岸的淤积区,从污水进口到出口的水流轴线上以400m为网格皆布监测断面,共计18个位点,同时在有可能污染的重点区域加设1-3个取样点;在污水库内以100m为间隔皆布,设217个底质监测位点。

对该湖流域展开底泥取样。第一阶段共计25个取样点,取样深度4m;监测的主要目标是对底泥污染状况展开定性分析,摸清底泥主要污染物种类和产于状况;第一批底泥分析结果找到,污水湖底泥污染主要集中于表层80cm左右的黑泥层,至1.5m处各点位基本可看到原状的粉砂质粘土层。第二阶段共192个检测点,是在第一阶段监测结果的基础上,在所有位点,对第一阶段检测的重点污染项目展开监测,全面体现污水湖的污染状况。

对217个底泥钻孔展开仔细观察和分析,找到污水湖底泥广泛具备十分显著的层序结构。顶部为黑色粉砂粘质泥层——相当严重污染层,厚度一般在1.3-2.5m之间,总体呈圆形黑色,以黏土质和细粉砂质的颗粒物居多,平均值粒径在5-11μm之间,归属于轻壤土和重粘土之间,有机质含量较高,有显著臭味。底部棕黄色泥层,以棕黄色大自然沉积居多,含水量较低,在70%左右。

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绝大部分样点平均值粒径在6-9μm之间,无异味。两层之间分界独特,并未找到有显著的污染物过渡带层。相当严重污染层分层按照含水率的有所不同可以从密切相关上分成三个亚层:最上层为水溶胶亚层,该层为宜液相的过渡带,含水率在98%以上,厚度在20-80cm之间,整体上随着水深的变化而变化,该层与水层不存在显著的重合,随着水体的不受扰动程度有所不同而发生变化;中间为黑色絮凝亚层,该层坐落于水溶胶亚层以下,为厚实黑色絮状层,其厚度在20-60cm之间,平均值含水率在90%左右;最下层为黑色粘土亚层,该层平均值含水量85%左右,厚度在0.3-1.2m之间,以黑色黏土、粉砂及细砂沉积物居多;三个亚层中前两层具备一定的流动性,在扰动较小的情况下,可以随着水流展开迁入 ,更容易向下扰动转入上层水体。

对底泥中污染物展开检测,共计检测污染物30项,其中:重金属和无机类污染物11项;半挥发性有机物9项;农药类3项;挥发性有机物6项;二恶英1项。其中汞的污染尤为相当严重。

三、结论与建议1.推崇底泥的调查(泥量、泥质)建议泥质调查不应分为两个阶段,可行性调查和详尽调查,每个阶段实行前制订详尽的调查方案,建议制订底泥污染调查的规范。2.综合均衡运输费用和处置费用的关系对于运距很远的项目,不应在现场最大限度减少含水率。

3.最少一个污泥填平厂或者堆置厂是适当的底泥的含水率>60%时,强度很低,必须对注目填平的岩土力学问题。


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