彭曉華，帥輝玲

(江西贛禹工程建設(shè)有限公司，南昌 330038)

文章介紹一種包含生態(tài)清淤、運(yùn)輸、淤泥固化處置和尾水處理等主要環(huán)節(jié)的生態(tài)清淤疏浚工藝方案。經(jīng)本案處理的淤泥含水率≤50%，承載力≥30kPa，排放的尾水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以上。

1 河道清淤及淤泥固化工藝

本案施工可分為二大類(lèi)工作：河道清淤疏浚及淤泥固化處理。其工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

2 河道清淤疏浚

河道清淤疏浚采用環(huán)保型自吸式挖泥船。普通的絞吸式挖泥船在施工時(shí)絞刀會(huì)將污泥攪渾，污染河水；環(huán)保型自吸式挖泥船采用的是環(huán)保式吸頭在污泥中自吸，不會(huì)對(duì)污泥進(jìn)行攪動(dòng)，直接將污泥吸走。

挖泥船配備GPS、計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用軟件、組成定位系統(tǒng)，可精確定位。全封閉管道輸送至緩沖池。管道中途根據(jù)輸送距離和挖泥船排泥能力可選擇是否增設(shè)接力泵。挖泥船大小可根據(jù)河道寬度及水深程度選擇。遇有通航要求的河道可鋪設(shè)沉管，將排泥管道沉入水底，以保證河道的正常通航[1]。

對(duì)河道局部有生活、建筑垃圾的河段，在清淤前采用抓斗船或或水上挖機(jī)對(duì)垃圾進(jìn)行清障，以保證挖泥船正常、高效施工。疏浚開(kāi)工前的準(zhǔn)備工作包括挖泥船定位、拋錨、鋪設(shè)輸泥管道等，具體如下：挖泥船采用GPS定位。配備全球定位系統(tǒng)GPS接收裝置和裝有導(dǎo)挖系統(tǒng)專(zhuān)用軟件的計(jì)算機(jī)，把開(kāi)挖施工區(qū)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)點(diǎn)輸入計(jì)算機(jī)后利用軟件將挖泥船位置、水下地形(包括水下底泥高程)河水流速等以圖形、數(shù)據(jù)的形式以顯示器顯示。施工時(shí)要求主鋼樁位于開(kāi)挖線的中線上，給絞刀定位時(shí)，接收挖泥船絞刀門(mén)架頂端上GPS天線的信號(hào)。施工定位精確，快捷方便[2]。

挖泥船施工橫移錨拋設(shè)：橫移錨(水錨)一般拋出挖槽邊線外10-15m，受水域?qū)挾认拗茣r(shí)可以適當(dāng)縮短或直接在陸地用機(jī)械拋“岸錨”。

輸泥管道設(shè)備：輸泥管道為兩頭帶法蘭的鋼管。鋼管每根長(zhǎng)度為4m、6m、8m等不同型號(hào)，以適應(yīng)上下坡和轉(zhuǎn)彎的不同地形需要。鋼管法蘭連接處以橡膠墊密封。為適應(yīng)復(fù)雜地形和連接水上浮管水下沉管另需匹配足夠數(shù)量的橡膠軟管。軟管兩頭為自帶橡膠墊的法蘭，一般每根長(zhǎng)度為1.5-3m。水上浮管應(yīng)配備足夠數(shù)量的浮箱或浮筒。

輸泥管主要包括：岸管(陸上輸泥管)、浮管(水上輸泥管)及沉管(水下水泥管)三種。

管道鋪設(shè)：輸泥管接頭緊固嚴(yán)密，整個(gè)管線和接頭不允許漏泥漏水。輸泥管干線與支線之間用T型或Y型三通管連結(jié)。當(dāng)排距>2.0km時(shí)，每2.0km 加一臺(tái)接力泵。

陸上輸泥管道(岸管)的鋪設(shè)：輸泥管道鋪設(shè)盡量避免穿越障礙物，應(yīng)平坦順直，避免死彎，轉(zhuǎn)彎及地形高度有變化時(shí)以橡膠軟管調(diào)整。

水上輸泥管道鋪設(shè)：先將浮箱(浮筒)與鋼管管道進(jìn)行卡接，然后分段將管道拖到預(yù)定位置，按順流、順風(fēng)方向逐段連接。水上浮管在每節(jié)鋼管之間加接軟管,每節(jié)鋼管均需卡接適合鋼管尺寸大小和足夠浮力的浮箱浮筒。

潛管(沉管)鋪設(shè)：施工前應(yīng)對(duì)水下潛管鋪設(shè)預(yù)定位置進(jìn)行測(cè)量，摸清水下地形。水下潛管的連接平均24m-30m鋼管就需加接一根橡膠軟管，以適應(yīng)水下地形并方便潛管的沉水及拆除施工。如水下地形變化較大，適當(dāng)增加軟管數(shù)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。潛管下沉前，對(duì)潛管進(jìn)行氣密試驗(yàn)，各處均無(wú)泄露時(shí)，方可沉入水下。在岸管及潛管交接處的水面以上部位的鋼管加設(shè)放氣閥。潛管組裝下沉應(yīng)選擇在水流流速及風(fēng)浪較小時(shí)進(jìn)行。潛管的沉放是通過(guò)端點(diǎn)用水泵向管內(nèi)注水，使管道總重力大于所受浮力實(shí)現(xiàn)。沉放后，兩端應(yīng)錨固，并設(shè)警示標(biāo)志。在通航區(qū)域施工時(shí)，應(yīng)與水上交通管理部門(mén)協(xié)調(diào)，設(shè)置相應(yīng)的警戒標(biāo)志[3]。

3 淤泥固化處理

管道輸送的泥漿含水率約90%，清淤泥漿經(jīng)脫水固結(jié)后淤泥含水率≤50%。采用挖泥船清淤，在河道上帶水作業(yè)，再通過(guò)泵送緩沖池進(jìn)行垃圾分揀，然后在緩沖池采用多臺(tái)22kW污泥泵輸送至固化場(chǎng)地(輸送中途加入絮凝劑)進(jìn)行脫水處理。淤泥固化處理流程圖見(jiàn)圖2。

圖2 淤泥固化處理流程圖

固化場(chǎng)地平整。鋪設(shè)土工管袋前需對(duì)固化場(chǎng)地進(jìn)行平整，由中心片向四周設(shè)泛水坡，坡度≥2.0%，并鋪設(shè)排水濾層，濾層可采用建筑廢料或砂卵石等，厚度≥于30cm，并在場(chǎng)地周邊開(kāi)挖100cm×50cm排水溝，尾水集中排至各尾水收集池。

垃圾分揀，垃圾分揀選用設(shè)備是垃圾分揀機(jī)，選用一級(jí)振動(dòng)篩作為垃圾分揀機(jī)，振動(dòng)篩是一種固控設(shè)備，其振動(dòng)強(qiáng)度高達(dá)7.5G，且可以依據(jù)工況進(jìn)行調(diào)節(jié)。振動(dòng)篩可將泥漿中的垃圾和>2 mm粒徑的砂石、泥塊分離出來(lái)，洗凈、瀝干。分離后的泥漿自流入緩沖池。如振動(dòng)篩最大處理泥漿的能力為140m3/h，對(duì)應(yīng)于清淤的水下方為70 m3/h。

土工管袋：用于脫水的土工管袋產(chǎn)品采用高韌聚丙烯裂膜絲進(jìn)行織造作為基布縫制而成，在每?jī)扇f(wàn)平m土工管袋基布提供最少一份測(cè)試報(bào)告。測(cè)試報(bào)告只能在已取樣及測(cè)試的基布發(fā)出，并達(dá)到表1的標(biāo)準(zhǔn)。

表1 土工管袋的特性值

在土工管袋安裝前，應(yīng)提供的土工管袋的質(zhì)量控制文件：提供的材料質(zhì)量符合技術(shù)說(shuō)明書(shū)所規(guī)定的質(zhì)量要求。所有土工管袋的質(zhì)量控制證明按期提交，每份證明與相應(yīng)管袋對(duì)號(hào)。土工管袋基布材質(zhì)必須符合相關(guān)專(zhuān)用聚丙烯品質(zhì)要求。土工管袋產(chǎn)品應(yīng)由技術(shù)說(shuō)明書(shū)中要求的高韌聚合物縫合紗線縫制而成。紗線性質(zhì)：紗線材料：高韌聚酯紗線；強(qiáng)度：縫合強(qiáng)度拉力測(cè)試達(dá)到母材最高強(qiáng)度的60%以上；抗老化：500h實(shí)驗(yàn)室紫外線實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度>90%以上；土工管袋的紗線要求縫合好的土管沒(méi)有跳線、斷線等問(wèn)題。土工管袋應(yīng)有相同的外表及特性，因生產(chǎn)程序問(wèn)題而有跳線、補(bǔ)片的土工管袋基布不能使用。

每一土工管袋產(chǎn)品應(yīng)加上標(biāo)簽。標(biāo)簽最少要包括：生產(chǎn)商名字、編號(hào)、尺寸及最大充填高度。質(zhì)量測(cè)試將由一個(gè)獨(dú)立場(chǎng)外，并符合技術(shù)說(shuō)明的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，以確認(rèn)樣本是否達(dá)標(biāo)。樣本會(huì)取土工管袋基布以及縫接線。如果土工管袋產(chǎn)品未能達(dá)到技術(shù)說(shuō)明表內(nèi)的要求，可能會(huì)影響到所有土工管袋(包括已取樣的土工管袋及所有在不合格與下一合格土工管袋之間)被拒絕進(jìn)場(chǎng)。

土工管袋編號(hào)系統(tǒng)說(shuō)明：使用大型土工管袋施工時(shí)(如管袋30.6m×15.7m)充填淤泥時(shí)根據(jù)土工管袋位置由遠(yuǎn)及近開(kāi)始施工，即首先鋪設(shè)堆場(chǎng)離設(shè)備房最遠(yuǎn)處土工管袋，然后充填，后面由遠(yuǎn)及近依次進(jìn)行，土工管袋的鋪設(shè)要與淤泥充填銜接緊促，保證施工期間不因土工管袋鋪設(shè)而造成充填施工出現(xiàn)窩工現(xiàn)象。土工管袋鋪時(shí)注意鋪設(shè)尺寸(如寬7.85m，到1.8m高度時(shí)寬度縮減至大約7m)。土工管袋布置兩層，見(jiàn)圖5。

圖5 土工管袋布置

加藥藥型、用量：

1)藥劑選型：采用生態(tài)固結(jié)劑，利用其中活性成分與淤泥中水分及部分化學(xué)物質(zhì)發(fā)生快速膠凝反應(yīng)，促進(jìn)胞內(nèi)水釋放及淤泥微顆粒團(tuán)聚，徹底改變淤泥高持水性的性質(zhì)，促進(jìn)泥水分離并提高強(qiáng)度。生態(tài)固結(jié)劑不含重金屬元素，也不含S、Cl元素，可有效控制使用后的二次污染，對(duì)改性淤泥的后續(xù)資源化利用無(wú)不良影響，隨尾水排放的少量溶解的固結(jié)劑對(duì)水體及水生植物也無(wú)害影響。固結(jié)劑主要為絮凝劑和電性中和藥劑。

2)藥劑投加量：按水下方(含水率80%)干粉投加量為：240ppm，藥劑數(shù)量?jī)H供參考，具體以試驗(yàn)為準(zhǔn)。

尾水收集：淤泥固化尾水通過(guò)堆場(chǎng)周邊排水溝收集至尾水收集池，收集池就近下挖成形，表面鋪設(shè)防滲膜，防滲膜為600g土工布(二布一膜)；尾水收集后需經(jīng)過(guò)水質(zhì)監(jiān)測(cè)，符合尾水標(biāo)準(zhǔn)方可排入濕地河道，未達(dá)標(biāo)需根據(jù)實(shí)際進(jìn)行水質(zhì)處理。

固化處理的淤泥指標(biāo)能達(dá)到：

1)滿足《綠化種植土壤》(CJ/T 340-2016)。

2)固化后的淤泥含水率控制在50%以內(nèi)。

3)經(jīng)固化處理后的底泥，其地基承載力≥30kPa。

4)尾水排放標(biāo)準(zhǔn)滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求及以上。

4 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)際施工中，清淤疏浚施工方案需根據(jù)淤積的數(shù)量、范圍、底泥的性質(zhì)和周?chē)臈l件確定，因地制宜選擇清淤技術(shù)和施工裝備，妥善處理處置清淤產(chǎn)生的淤泥并防止二次污染的發(fā)生。

[1]林蔚.紹興柯橋區(qū)河湖淤泥固化處置之道[J].中國(guó)水利,2016(06)：56-58.

[2]祁凱,薛亮,劉曉成.淺談?dòng)倌喙袒诤拥狼逵僦械膽?yīng)用[J].治淮,2015(08)：49-50.

[3]李玉華,呂炳南,張景成,等.河底淤泥固化處理及相關(guān)試驗(yàn)[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào),1999(06)：12-13.