收稿日期:2004Ο06Ο16基金项目:国家自然科学基金资助项目(50379011);国家高技术研究发展计划“863”资助项目(2002AA601013)
作者简介:李磊(1976—
),男,河南信阳人,博士研究生,主要从事环境岩土工程方面的研究.西五里湖疏浚底泥资源化处理的二次污染问题研究
李 磊1,朱 伟2,赵 建2,陈 刚2
(1.河海大学岩土工程研究所,江苏南京 210098;2.河海大学环境科学与工程学院,江苏南京 210098)
摘要:针对疏浚底泥常规处理方法的不足,采用固化处理方式对西五里湖重污染水体疏浚底泥进行处理.结合室内试验和数值模拟方法对疏浚泥直接堆放和经固化处理两种情况下的二次污染问题进行了对比分析.研究结果表明,固化处理可以减缓疏浚泥中污染物的溶出速率,对周围环境的二次污染远远小于未经处理的疏浚泥,但是要注意选择二次污染小的固化材料;渗透系数是控制疏浚泥二次污染的重要因素,降低渗透系数可以减少疏浚泥的二次污染.
关键词:疏浚泥;固化处理;二次污染;渗透系数
中图分类号:X705 文献标识码:A 文章编号:1000Ο1980(2005)02Ο0127Ο04
港口建设、航道整治以及湖泊治理过程中都会产生大量的疏浚泥.在发达国家大多将疏浚泥转化为土工、建筑材料进行再生利用,不但减少了废弃淤泥对环境的影响,而且产生了新的土工材料资源,是个一举两得的好方法[1].但是疏浚泥产生地一般多为污染严重的海区、河道或湖泊,固化处理后的疏浚泥是否会对环境造成二次污染是固化技术推广中的关键性问题.
疏浚泥中的污染物进入周围环境是一个长期的过程,但是目前关于疏浚泥堆放对周围环境造成二次污染问题的研究大多仅局限于室内的短期淋滤、溶出、浸泡或者离心分离试验等[2,3].疏浚泥固化处理后室内试验测得的渗透系数数量级为10-7～10-8cm/s.对这种固化处理后的低渗透性物质采用数值模拟方法可以缩短研究周期,以了解不同外部条件下疏浚泥中的污染物对周围环境的污染程度.
对西五里湖底泥通过固化技术进行再生资源化处理,处理后的疏浚泥7d 单轴抗压强度可以达到150kPa ,能够满足作为工程材料的需要[4].本文针对西五里湖重污染水体疏浚底泥处理中存在的二次污染问题,结合室内溶出试验和数值模拟结果,对疏浚泥不经处理和经过固化处理两种方式下的二次污染问题进行对比研究,明确了固化处理措施对减少疏浚泥二次污染的重要作用.
1 西五里湖疏浚底泥二次污染问题的试验及结果分析
为了对比研究疏浚泥直接堆放和资源化处理后污染物向水体释放的规律,采用溶出试验方法,分别将未经处理的疏浚泥和固化处理后的疏浚泥浸泡在水中,间隔一段时间取水样,监测其中代表性污染物的溶出量,通过对比,以反映固化处理对污染物溶出的减缓作用.
表1 西五里湖底泥代表性污染物测定方法及测定值T able 1 Methods for measuring the representative pollutants in sediment of w est Wulihu Lake 代表性污染物测定方法质量分数有机质
无水酒精燃烧法0.0489TP
高氯酸硫酸消化法 1.933×10-4T N 重铬酸钾硫酸消化法 2.53×10-4
西五里湖为重度富营养化水体,底泥中的主要污染物质
为有机质、P 和N ,本文试验所采用的测定方法和测定值见
表1.试验中取疏浚泥原泥样和固化样各330g ,两份试样中
均加入670m L 的自来水,置于1000m L 的烧杯中.为了减少
蒸发,将烧杯置于封闭罩内,定期分析水样中的TP 和NH 32
N ,分析方法为钼酸盐比色法和纳氏比色法.自来水中TP 和NH 32N 的初始值分别为0mg/L 和011496mg/L.浸泡试样
水体中TP 和NH 32N 的变化曲线如图1所示.
第33卷第2期
2005年3月河海大学学报(自然科学版)Journal of H ohai University (Natural Sciences )V ol.33N o.2Mar.2005
图1 原泥和固化处理后TP和NH32N溶出对比试验
Fig.1 Comp arison of TP and NH32N leaching from ra w sediment and solidified sample
从图1中可以看出:
a.TP向水中的释放量固化试样小于原泥样,表明固化处理可以有效减缓污染物向水体的释放.
b.为了对比研究水体扰动条件下两种试样向水体中释放污染物的规律,在测第4个数据前将水样进行扰动.从图中可以看出,两种试样水体中的TP及NH32N质量浓度均有上升,但是固化样向水中的TP 释放量小于原泥的释放样,表明固化处理可以有效控制动水条件下污染物向水中的释放.
c.固化样中NH32N的释放吸附规律与TP的释放吸附规律不同,高于不经固化处理的原泥浸泡液中NH32N的质量浓度.造成这种现象的原因是添加的固化材料中含有硝酸盐类物质,导致水体中NH32N质量浓度增加,但其最终趋于吸附,表明在选择固化材料时要注意选择二次污染小的.
2 西五里湖疏浚底泥二次污染问题的数值模拟
通过室内溶出试验仅能半定量描述未经处理和经固化处理后的疏浚泥污染物的溶出规律.为了全面了解疏浚泥的二次污染状况,需要结合数值分析手段模拟污染物的长期运移规律.
2.1 数值分析的基本理论
为了简化分析过程,假定污染物为惰性物质,不发生吸附和化学反应.二维流场中污染物的对流扩散方程可以表示为
5ρ
5t=D xx 52ρ
5x2+D yy
52ρ
5y2-v x
5ρ
5x-v y
5ρ
5y(1)
式中:ρ———污染物质的质量浓度;D xx,D yy———纵、横向弥散系数;v x,v y———x,y方向的流速.式
(1)结合水流方程和一定的边界条件,是污染物在地下水中的迁移扩散方程.
2.2 数值模拟参数确定方法和边界条件
疏浚泥中污染物成分相当复杂.采用盐分传感器测定疏浚泥中可溶性离子的总质量浓度,将总的污染物质量浓度作为模拟的目标,既避免了分析复杂的底泥成分,也可以反映疏浚泥对地下水的综合污染程度.
弥散系数的确定目前常用的手段为室内试验方法,但是由于疏浚泥尤其是固化处理后的疏浚泥渗透系数太低,室内试验周期相当长,且结果尺度效应明显[5],所以本文的研究中采用下述经验公式进行确定.
D xx=αL v2x
v
+αT
v2y
v
(2)
D yy=αT v2x
v
+αL
v2y
v
(3)
式中:αL,αT———纵、横向弥散度;v———总流速.
根据文献[6]的研究,纵向弥散度的对数和污染物迁移距离的对数成相关关系
lg L s∝
1
01558
lgαL(4)
横向弥散度一般表示为[7]
α
T =
α
L
10
(5)
计算区域取地下水位以下210m的1个横剖面,尺寸为175m×100m,其中模拟的疏浚泥堆放区域为821河海大学学报(自然科学版)第33卷
图2 计算区域示意图Fig.2 Sketch of calculation area
50m ×50m.模拟区域如图2所示,共剖分为5000个单元,5151个结点,
边界条件和初始条件表示如下.
质量浓度初始条件:
ρ(x ,y ,0)=ρ0(25≤x ,y ≤75)0
(x ,y <25或x ,y >75) 水头边界条件:h x =0=2 h x =175=012
2.3 疏浚泥直接堆放和固化处理后二次污染对比计算
表2 计算参数T able 2 C alculation p arameter 泥 样渗透系数/(m ?d -1)纵向弥散度/m 横向弥散度/m 污染物质量浓度/(g ?L -1)疏浚泥原泥116×10-3819018923156固化后疏浚泥517×10-4819018923156周围地层816×10-2141811480
根据堆场周围的地质情况和上述确定参数的
方法,计算区域的参数如表2所示.
根据上述有限元方法和计算参数,分别模拟
疏浚泥直接堆放和经固化处理两种条件下底泥中
的污染物在地下水作用下20a 后的分布范围,如
图3所示.从计算结果可以看出:图3 疏浚泥污染物质量浓度分布(单位:g/L)
Fig.3 Pollutant distribution in dredged sediment
a.未经处理的疏浚泥对地下水的污染范围远远大于固化处理后疏浚泥的污染范围.
b.未经处理的疏浚泥污染物运移的锋面浓度远远高于固化处理后污染物运移的锋面浓度.
c.经过地下水的长期作用,固化疏浚泥的污染物浓度比未固化疏浚泥的浓度高,但其锋面浓度值低,说明固化处理措施可以有效减缓污染物的溶出,地下水有充足的时间将污染物稀释到相当低的浓度.
d.弥散度的取值问题一直是国内外的一个难题.本文根据经验公式取值,仅仅考虑了弥散度和运移距离的关系,忽略了介质本身的特性,所以疏浚泥原泥和固化后的疏浚泥弥散度在数值上相等,但是渗透系数相差较大.正是由于渗透系数的不同造成最后计算结果相差巨大,所以也可以从这个角度说明渗透系数在控制介质污染物迁移中起主导作用,渗透系数是疏浚泥固化后二次污染评价的关键指标.
3 结 论
a.堆场处理大量的疏浚泥不仅要占用宝贵的土地资源,而且疏浚泥的干化周期长,容易产生二次污染.采用固化处理措施不仅可以将其变为能够再生利用的土工材料,而且可以减轻疏浚泥对周围环境的二次污染.
b.经过固化处理的疏浚泥TP 的溶出量大大低于未经处理的疏浚泥,但NH 32N 的溶出量高于未经处理的疏浚泥,这与固化材料的选取有关.开发二次污染小的固化材料是今后有待深入研究的问题.
c.数值模拟结果表明,固化措施能够显著减缓疏浚泥中污染物的溶出,有利于周围介质对污染物的稀释、净化.
d.降低渗透系数是控制疏浚泥二次污染的一条较为可行的途径,应当通过深入研究建立以渗透系数为主要控制指标的疏浚泥再生资源化二次污染评价体系.
921第2期李 磊,等 西五里湖疏浚底泥资源化处理的二次污染问题研究
031河海大学学报(自然科学版)第33卷参考文献:
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R esearch of secondary pollution induced by reutilization
of dredged sediment from w est Wulihu Lake
LI Lei1,ZHU Wei2,ZHAO Jian2,CHEN G ang2
(1.G eotechnical Research Institute o f Hohai Univ.,Nanjing210098,China;
2.College o f Environmental Science and Engineering,Hohai Univ.,Nanjing210098,China)
Abstract:In consideration of s ome disadvantages in conventional methods for treatment of dredged sediment,the method of s olidification was adopted for treatment of dredged sediment from the seriously polluted water body of the west Wulihu Lake.A contrast analysis was made of the secondary pollution induced by dredged sediment without treatment and after s olidification treatment by the way of laboratory test and numerical simulation.The result shows that the s olidification treatment can decelerate the release of pollutants,and the degree of the secondary pollution is lower than that of untreated dredged sediment,but the selection of s olidifying materials should be paid much attention.Furtherm ore,it is concluded that the coefficient of permeability is the im portant factor for control of the secondary pollution,and that the less seepage means the less secondary pollution.
K ey w ords:dredged sediment;s olidification;secondary pollution;coefficient of permeability
常用河道清淤技术 目前的河道清淤工程，大多数具有水质改善的目的，因此尚属“环保清淤”范围。另外，在工程上有“疏浚”和“清淤”两个较为接近的术语，为了区别于航道、港口等大规模疏浚工程，小编建议将中小河道、农村河道的清、挖工程统一称为“清淤”，突出清除底泥中污染物的概念和解决淤积问题的工程目的。常用河道清淤技术有: 1．1 排干清淤 对于没有防洪、排涝、航运功能的流量较小的河道，排干清淤指可通过在河道施工段构筑临时围堰，将河道水排干后进行干挖或者水力冲挖的清淤方法。排干后又可分为干挖清淤和水力冲挖清淤两种工艺。 a．干挖清淤: 作业区水排干后，大多数情况下都是采用挖掘机进行开挖，挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。倘若河塘有一定宽度时，施工区域和储泥堆放点之间出现距离，需要有中转设备将淤泥转运到岸上的储存堆放点。一般采用挤压式泥浆泵，也就是混凝土输送泵将流塑性淤泥进行输送，输送距离可以达到200～300m，利用皮带机进行短距离的输送也有工程实例。干挖清淤其优点是清淤彻底，质量易于保证而且对于设备、技术要求不高;产生的淤泥含水率低，易于后续处理。 b．水力冲挖清淤:采用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥，将底泥扰动成泥浆，流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼区，由泥泵吸取、管道输送，将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲挖具有机具简单，输送方便，施工成本低
的优点，但是这种方法形成的泥浆浓度低，为后续处理增加了难度，施工环境也比较恶劣。 一般而言，排干清淤具有施工状况直观、质量易于保证的优点，也容易应对清淤对象中含有大型、复杂垃圾的情况。其缺点是，由于要排干河道中的流水，增加了临时围堰施工的成本; 同时很多河道只能在非汛期进行施工，工期受到一定限制，施工过程易受天气影响，并容易对河道边坡和生态系统造成一定影响。 1．2 水下清淤 水下清淤一般指将清淤机具装备在船上，由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。水下清淤有以下几种方法。 a．抓斗式清淤: 利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥，通过抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并开启抓斗，将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中，开挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场，从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗，将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。 抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、施工区域内障碍物多的中、小型河道，多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍物影响，适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方; 且施工工艺简单，设备容易组织，工程投资较省，施工过程不受天气影响。但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差，开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬的地层土方，从而泄露大量表层底泥，尤其是浮泥”的情况; 容易造成表层浮泥经搅动后又重新
一、概念介绍及技术要点 环保疏浚是近30年来发展起来的新兴产业，是水利工程、环境工程和疏浚工程交叉的边缘工程技术。它利用机械疏浚方法清除江河湖库污染底泥，在挖泥、输送过程中和疏浚工程完成后对环境及周围水体的影响都较小。环保疏浚越来越受到业内人士的重视，围绕泥沙搅动、扩散和二次污染、精确疏浚及疏浚土处理等主要环节的研究成果不断涌现。北美、欧洲及我国的香港地区对这项技术的研究起步较早，掌握了比较先进的环保疏浚技术，并有许多成功的应用实例。 成功的环保疏浚工程应该达到以下4个效果： ①使悬浮状态的污染物最少。有很大一部分重金属及有机污染物依附在悬浮颗粒上，因此，悬浮颗粒的数量是衡量环保疏浚工程效果的一项重要指标。 ②彻底清除污染物。 ③使抽走的水量最小，即疏挖的污染底泥要有较高的浓度。 ④过挖量最小，以免伤及原生土。 为了达到以上效果，必须把握好环保疏浚工程的几个关键技术环节： ①尽量减少泥沙搅动，并采取防扩散和泄漏措施，保证高浓度吸人，以避免处于悬浮状态的污染物对周围水体造成污染。 ②高定位精度和高开挖精度，彻底清除污染物，并尽量减少超挖量，即在保证环保疏浚效果的前提下降低工程成本。 ③避免输送过程中的泄漏对水体造成二次污染。 ④对疏浚的污染底泥进行安全处理，避免污染物对其他水系及环境的再 污染。 二、我国实施环保疏浚工程的必要性 多年来，由于人们的环保意识不强，工业垃圾、城乡生活污水及农业生产中化肥农药的残留物稍做处理或根本不处理就直接排人湖泊河道中，致使水体污染严重。有关资料表明，我国的七大水系都不同程度受到污染，其中尤以辽河、海河、淮河水系受到的污染最为严重；我国的主要大型淡水湖泊也有80％左右受到污染，其中尤以巢湖、滇池、南四湖、太湖为重。与人们生活联系紧密的城市水系，曾经是城市引以为自豪的风景点，也曾经是人们茶余饭后休憩纳凉的好去处，而今许多已经风光不再，污水横流，重金属、富营养化及其他有害化学物质的含量远远超过允许值，给城市环境和人们的生活健康造成很大的威胁。如何对污染水系进行综合治理，“建立节水防污型社会”，是摆在我们面前的一个重要课题。
1E412070环保疏浚与疏浚环保 重点：环保疏浚(技术特点 P145) 难点：疏浚环保的环节、措施 P147 1E412071环保疏浚 一、概述 1.环保疏浚的目的是清除湖泊水体中的污染底泥。 2.污染底泥是水环境污染的潜在污染源，水环境发生变化时，底泥中的氮磷营养盐，在外来污染源全部切断以后，逐渐释放出来，富营养化。 3.对城市附近污染底泥堆积很厚的局部浅水域，环保疏浚工程技术最为普遍，效果也最为明显。 二、湖泊污染底泥的调查与勘测 污染底泥的调查与分析一般应分阶段进行，可分为两个阶段： （1）是为项目立项和可行性研究而进行的初步调查和分析； （2）是为项目设计而进行的勘测与分析。 三、湖泊污染底泥疏浚工程的现场调查与勘测 根据环保疏浚的特殊要求补充以下主要内容。 1．对于疏挖面积超过0.5km2、边长超过lkm或离岸距离超过lkm的工程，应建立GPS局域网进行测量，而且应保持勘测、设计、施工三个阶段平面控制的一致性； 2．对于污染土分布集中或有重金属、有毒物质的重点地区，水下地形复杂的地区应加密测量；
3．污染底泥多属有机质含量高、密度小的淤泥，水深测量应采用200kHz测探仪进行测深； 4．污染土取样数量可能与地质钻孔不一致，但宜同步进行。 1）污染土取样数量是用来判别污染底泥的厚度及高程； 2）地质钻孔是用来判别疏浚区的土质疏浚分类； 3）疏浚区的地质钻探孔深度以大于污染土层底部1.5m为宜。 5．污染土取样与水深测量成果的校正，由于污染土取样是用采样器进行； 1）当污染土顶部高程高于水深测量值时，应按取样器的成果为准； 2）当污染土顶部高程低于水深测量值时，应以水深测量数据为准。 6．水深精度，当水深小于10m时，不宜超过10cm； 污染土取样浓度精度应小于10cm，一般应控制在5cm以内。 9．污染土的处置，查明堆场区的承载能力和透水性能； 查明地表水和地下水的来源、流向、流速； 必要时应进行透水试验，防止污染物的渗透和对地下水的污染； 11．当污染底泥中含有大量重金属和有毒污染物需要进行封闭处理； 12．当污染底泥中主要污染物是磷和氮而不含重金属及有毒物质时，对堆场是否设置防渗层及余水处理，需要对地形、地质资料进行调查来确定；必要时应进行淋溶试验和加速污染底泥泥浆沉淀的措施。 四、环保疏浚的技术特点（★★） 环保疏浚的主要技术特点是： 1）疏浚泥层厚度薄； 2）疏浚精度要求高； 3）疏浚过程二次污染控制要求严格。
某环保疏浚工程余水深度处理技术研究 发表时间：2018-06-12T09:22:08.503Z 来源：《基层建设》2018年第10期作者：胡韧伟1 刘依2 [导读] 摘要：环保疏浚能够直接去除湖泊底泥中积累的各类污染物，是湖泊河流水污染治理的重要措施之一。 1.中交上海航道局有限公司上海 200002； 2.中交上海航道勘察设计研究院有限公司 200120 摘要：环保疏浚能够直接去除湖泊底泥中积累的各类污染物，是湖泊河流水污染治理的重要措施之一。环保疏浚在二次污染防治方面要求远远高于传统工程疏浚。对疏浚余水采用物理、化学及生物等综合性方法进行深度处理，能有效降低余水中有机质及营养盐等各类污染物。 关键词：环保疏浚；底泥堆场；余水深度处理环保疏浚针对湖泊底泥，通过专用疏挖设备直接和较精确地去除污染底泥层，实施后环保效果良好。经过环保疏浚，湖泊内的污染底泥层被直接去除，其中蓄积的氮磷营养盐、重金属、腐败的有机物等大量污染物被直接从水体中有效去除。环保疏浚根据工程施工环境、工程条件和环保要求，通过技术经济论证，综合比较，选择环保性能优良、挖泥精度高、施工效率高的疏浚设备。由于湖泊污染底泥一般含水量较高，表层为浮泥或流泥，一般均采用环保绞吸式挖泥船。环保绞吸式挖泥船具有挖泥、输泥和卸泥一体化，二次污染小，生产效率较高等特点。环保绞吸式挖泥船是利用转动着的绞刀绞松土壤，与水混合成泥浆，经过泥泵和排泥管送至底泥堆场。疏浚泥浆输送到污泥堆放场沉淀后，上层多余的水需要排出，这部分水被成为余水，采用绞吸式挖泥船作业时排放余水占疏浚泥浆的比例高达80%～90%，对于很多疏浚工程而言，大量的余水往往被排回正在疏浚的湖泊或河流[1]。由于环保疏浚的污染底泥在泥泵及排泥管的输送过程中，与水体充分混合后，底泥中的污染物会释放到水体中，且底泥中细颗粒悬浮物短时间内难以自然沉淀。堆场余水中含有氮、磷、有机污染物等，这些污染物大部分粘附在悬浮颗粒上并随余水排入受纳水体中，将造成受纳水体的二次污染[2]。因此，需要对环保疏浚余水进行处理，达到一定标准后才能排放。 1.某环保疏浚工程概况 某环保疏浚工程位于我国西南高原湖泊一条入湖河道的河口处，主要疏浚区为河口污染底泥沉积较厚的区域。疏浚区面积44.2万m2，平均疏浚厚度约0.8m，疏浚工程量约35万m3。环保疏浚采用分体式环保绞吸船水下开挖，疏浚出的污染底泥通过排泥管道输送到2km外的底泥堆场进行自然干化处置。环保疏浚实施过程中，尽量避免施工现场细颗粒的扩散和溢流物的沉降，以减小疏浚工程在实施过程中污染物释放和对疏浚后底栖生物重建和恢复的影响[3]。由于该环保疏浚工程位于国家级自然保护区，因此需要对环保疏浚过程中产生的余水需进行深度处理，余水中SS悬浮物排放浓度≤70mg/L，N、P指标达到地表水Ⅳ类标准，处理达标后的余水再回流入湖。 图1 分体环保绞吸式挖泥船 2.余水深度处理技术研究 由于疏浚中污染底泥被绞吸船泥泵叶轮打成泥浆，强化了污染物的释放，使余水中含有大量的富含于底泥中的有机物、氮、磷等污染物，这些污染物大部分附着在细颗粒上，悬浮在余水中，很难沉降。研究结果表明，余水中的悬浮物（SS）浓度与化学需氧量（C0D）浓度、总磷（TP）、总氮（TN）浓度之间有较好的相关性，控制余水中悬浮物（SS）可以基本控制住有机物和磷、氮营养盐等污染物[4]。该环保疏浚工程根据余水深度处理要求，采取物理、化学及生物的综合处理工艺。本研究在底泥堆场结构、疏浚作业的合理安排、添加絮凝剂、沉淀池、多孔基质过滤料、生物降解等方面进行了综合应用，对疏浚余水进行深度处理。 2.1堆场结构 环保疏浚泥浆在堆场中自然沉降，堆场结构设计时，不仅要考虑到满足堆存疏浚底泥的容积需要，还应该有利于疏浚底泥在堆场中的沉淀。疏浚作业初期，由于堆场容积足够，疏浚泥浆沉淀时间长，余水中悬浮物（SS）浓度低。随着底泥堆场库容的逐渐减小，疏浚泥浆沉淀时间会逐渐缩短，余水中悬浮物（SS）浓度会逐渐升高。因此，不仅需要根据泥浆排入口合理选择余水排出位置，堆场排水口尽可能的远离泥浆入口，工程后期合理安排环保疏浚间歇式作业；同时堆场结构设计上需精心设计，强化底泥堆场对疏浚余水初步处理的作用。该环保疏浚工程底泥堆通过合理优化平面布置，改善水力条件和延长水流路径，强化自然沉淀。在余水出口处设置了可调节堆场水位的叠梁闸，还设置了一段20m长的碎石透水堤。堆场余水主要通过透水堤渗透至堆场外侧的絮凝反应池内。堆场余水通过透水堤内外侧的土工织物、构成透水堤的碎石过滤后，进入絮凝反应池内的余水悬浮物（SS）浓度大大降低。根据现场检测，进入絮凝反应池内余水中悬浮物SS≤120mg/L。 图2 环保疏浚底泥堆场透水堤断面图
收稿日期:1999-03-16 ,,湖泊污染底泥疏浚工程技术)))滇池草海底泥疏挖及处置 金相灿1)荆一凤1)刘文生2)郭慧光3)钱彪4) (1)中国环境科学研究院,北京100012;2)天津航道勘测设计研究院,天津300042; 3)云南省环境科学研究所,昆明650034;4)昆明市环境科学研究所,昆明650032) 摘要论述了环保疏浚工程的特点,工程方案的主要内容,设备选型,底泥处置,以及干化等。笔者以滇池草海污染底泥疏挖及处置工程为实例介绍了湖泊污染底泥疏浚工程技术。 关键词湖泊污染底泥疏浚 En gineerin g Tech niques for Pollu ted Sediment Dredgin g of Lakes: Caoh ai of Lake Dianchi JIN Xiangcan1)JING Yifeng1)LIU Wensheng2) G UO Huiguang3)Qian Biao4) (1)Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing100012; 2)T ianjin Water way Survey&Design Research Academy,T ianjin300042; 3)Yunnan Institute of Enviro nmental Science,Kunming650034; 4)K unming Institute of Environmental Science,Kunming650032) A bstract T he characteristics of engineering for environmental protection dredging,main contents fo r preparation of pro gram fo r en-vironmental protectio n dredging,selection of equipment fo r environmental pro tection dredging,and disposal and dew atering progr am for polluted sediment were elaborated.The engineering techniques for dredging of polluted sediment of lakes based on engineering for polluted sediment dredging and disposal of Cao hai of L ake Dianchi were introduced. Keywords Lake;Polluted sediment;D redging 环保疏浚是近10a来新兴的行业,是以清除及处理水体中污染沉积物为主要任务的环境工程和疏浚工程相互交叉的边缘工程技术。环保疏浚的目的主要是通过底泥的疏挖去除底泥所含的污染物,清除污染水体的内源,减少底泥污染物向水体的释放。它既要考虑疏浚工程实施中技术上的可行性及经济上的合理性,更需满足环境保护的要求。发展我国环保疏浚技术是环境保护事业的需要,是实现我国社会经济可持续发展的需要。 1环保疏浚工程特点 111疏浚精度要求高 通常情况下,水域中污染沉淀物厚度不均,变化较大。疏挖中既要去除污染底泥,又要尽量减少非污染底泥的超挖,以避免破坏湖泊底部的自然湖泥层。同时,也降低污染底泥的处理量和处理费用。因此要求疏浚设备的疏挖精度大大高于一般航道疏浚或水利疏浚的疏挖精度[1]。 112防止疏浚过程中的二次污染 在普通的航道或水利疏浚中,无须考虑疏浚过程中沉积物或泥沙再悬浮问题,在不影响工程生产量的前提下,输送过程中的少量泄漏也无关紧要。而在环保疏浚中,防止污染沉积物或泥浆的二次污染异常重要。因此在设备上也要有特殊的装置和措施,以保证污染物有效清除,而不造成对水体及周围环境的二次污染。 第12卷第5期 环境科学研究 Research o f Environmental Sciences V ol.12,No.5,1999 DOI：10.13198/j.res.1999.05.14.jinxc.003
第1期2011年1月华东师范大学学报(自然科学版)Journal of East China Norm al University (Natural Science)No.1 Jan.2011文章编号:1000-5641(2011)01-0032-11 城市黑臭河道底泥生态疏浚技术进展 曹承进, 陈振楼, 王 军, 黄民生, 钱嫦萍, 柳 林 (华东师范大学资源与环境科学学院地理信息科学教育部重点实验室,上海 200062) 摘要:通过调研国内外生态疏浚技术最新的研究成果,从技术特点、技术流程、技术原理、技术 参数、技术使用中存在的问题以及技术的应用前景等方面介绍了底泥生态疏浚技术的基本情况 和国内外研究进展.开展共性技术集成研究,力求凝炼出适用于我国城市黑臭河道内源(底泥) 污染异位处理的共性技术,为我国城市河道污染控制工程提供技术借鉴和参考. 关键词:城市黑臭河道; 生态疏浚; 底泥异位处理; 共性技术集成 中图分类号:X 824 文献标识码:A DOI :10.3969/j.issn.1000-5641.2011.01.004 收稿日期:2010-10 基金项目:国家科技重大专项(2009ZX 07317-006);国家自然科学基金(41001347,40971259);中国博士 后科学基金(20100470759);上海市博士后科研资助计划(10R 21412300);上海市优秀学科带 头人计划(10XD 1401600) 第一作者:曹承进,男,博士后,研究方向为环境科学与工程、城市水资源与水环境. E -mail:caocheng qiao @https://www.doczj.com/doc/739813203.html,. 通讯作者:陈振楼,男,教授,博士生导师.E -mail:zlchen @https://www.doczj.com/doc/739813203.html,. Review of sediment ecological dredging in urban black -odors river treatment CA O Cheng -jin, CH EN Zhen -lou, WANG Jun, H UANG Min -sheng, QIAN Chang -ping , LIU Lin (K ey L aboratory of Geog rap hic I nf or mation S cience ,M inistr y of Ed ucation , S ch ool of R esou rces and E nvir onment S cience ,East China N ormal Univ ersity ,S hangh ai 200062,China) Abstract: Based on the latest research achievements,the co mmo n technolog y of sediment eco - log ical dredging w as integ rated by condensing so me key factor s including technical character istic, pr ocess,principle,parameter,using pro blems,and applicatio n pro spect.T he new integr ating technolog y is ex pected to be a co mmon techno log y of sediment displacement tr eatment.T his study of fer s reference and consult to China ur ban r iver po llut ion contro lling. Key words: ur ban black -odors r iver ; ecolog ical dredg ing ; sediment displacement treatment; co mmon technolog y integ ration 0 引 言 随着中国城市经济的突飞猛进和城市化的日新月异,随之而来的城市水污染问题也愈
常用河道清淤技术集锦 a．干挖清淤: 作业区水排干后，大多数情况下都是采用挖掘机进行开挖，挖出的淤泥直接由渣土车外运或者放置于岸上的临时堆放点。倘若河塘有一定宽度时，施工区域和储泥堆放点之间出现距离，需要有中转设备将淤泥转运到岸上的储存堆放点。一般采用挤压式泥浆泵，也就是混凝土输送泵将流塑性淤泥进行输送，输送距离可以达到200～300m，利用皮带机进行短距离的输送也有工程实例。干挖清淤其优点是清淤彻底，质量易于保证而且对于设备、技术要求不高; 产生的淤泥含水率低，易于后续处理。 b．水力冲挖清淤: 采用水力冲挖机组的高压水枪冲刷底泥，将底泥扰动成泥浆，流动的泥浆汇集到事先设置好的低洼区，由泥泵吸取、管道输送，将泥浆输送至岸上的堆场或集浆池内。水力冲挖具有机具简单，输送方便，施工成本低的优点，但是这种方法形成的泥浆浓度低，为后续处理增加了难度，施工环境也比较恶劣。 一般而言，排干清淤具有施工状况直观、质量易于保证的优点，也容易应对清淤对象中含有大型、复杂垃圾的情况。其缺点是，由于要排干河道中的流水，增加了临时围堰施工的成本; 同时很多河道只能在非汛期进行施工，工期受到一定限制，施工过程易受天气影响，并容易对河道边坡和生态系统造成一定影响。 1．2 水下清淤
水下清淤一般指将清淤机具装备在船上，由清淤船作为施工平台在水面上操作清淤设备将淤泥开挖，并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。水下清淤有以下几种方法。 a．抓斗式清淤: 利用抓斗式挖泥船开挖河底淤泥，通过抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油压驱动抓斗插入底泥并闭斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并开启抓斗，将淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的驳泥船中，开挖、回旋、卸泥循环作业。清出的淤泥通过驳泥船运输至淤泥堆场，从驳泥船卸泥仍然需要使用岸边抓斗，将驳船上的淤泥移至岸上的淤泥堆场中。 抓斗式清淤适用于开挖泥层厚度大、施工区域内障碍物多的中、小型河道，多用于扩大河道行洪断面的清淤工程。抓斗式挖泥船灵活机动，不受河道内垃圾、石块等障碍物影响，适合开挖较硬土方或夹带较多杂质垃圾的土方; 且施工工艺简单，设备容易组织，工程投资较省，施工过程不受天气影响。但抓斗式挖泥船对极软弱的底泥敏感度差，开挖中容易产生“掏挖河床下部较硬的地层土方，从而泄露大量表层底泥，尤其是浮泥”的情况; 容易造成表层浮泥经搅动后又重新回到水体之中。根据工程经验，抓斗式清淤的淤泥清除率只能达到30% 左右，加上抓斗式清淤易产生浮泥遗漏、强烈扰动底泥，在以水质改善为目标的清淤工程中往往无法达到原有目的。 b．泵吸式清淤: 也称为射吸式清淤，它将水力冲挖的水枪和吸泥泵同时装在1 个圆筒状罩子里，由水枪射水将底泥搅成泥浆，通过另一侧的泥浆泵将泥浆吸出，再经管道送至岸上的堆场，整套机
湖泊底泥污染控制技术研究进展 黄超，马林转* （云南民族大学民族药资源化学国家民委-教育部重点实验室, 云南民族大学 化学与生物技术学院 昆明 650500） 摘要:针对湖泊底泥污染控制，从技术特点、国内外应用研究现状及存在的问题等方面对底泥疏浚工程技术、原位覆盖技术、人工曝气技术、生物修复技术等进行了论述，并探讨了富营养化湖泊控制技术的应用前景，结合各种控制技术的优点，探索对湖泊底泥污染的联合控制，为富营养化湖泊治理提供技术支撑。 关键词：湖泊 底泥 控制技术 1湖泊富营养化现状 我国湖泊数量众多，分布广泛，成因复杂。近年来随着工业化、城镇化的发展，湖泊生态环境日益恶化，湖泊富营养化加剧，在一定程度上制约了社会经济发展。根据《2013年中国环境状况公报》，2013年，水质为轻度污染、中度污染和重度污染的国控重点湖泊（水库）比例分别为26.2%、1.6%和11.5%。31个大型淡水湖泊中，淀山湖、达赉湖、白洋淀、贝尔湖、乌伦古湖和程海为重度污染，洪泽湖为中度污染，阳澄湖、小兴凯湖、兴凯湖、菜子湖、鄱阳湖、洞庭湖、龙感湖、阳宗海、镜泊湖和博斯腾湖为轻度污染。我国湖泊污染现状不容乐观。 外源污染是导致湖泊富营养化的重要因素，随着环境保护政策的落实和人们环保意识的增强，外源污染可以得到有效控制。当外源污染得到有效控制后，底泥作为内源污染源，向上覆水体中释放营养元素，内源污染成为湖泊富营养化治理的难点[1]。常见的湖泊底泥污染控制技术有疏浚工程技术、原位覆盖技术、人工曝气技术、生物修复技术等，如何更好的应用各项技术，成为未来解决湖泊富营养化问题的挑战。 2底泥污染控制技术 2.1底泥疏浚工程技术 底泥疏浚技术是通过挖除表层的污染底泥，降低水体的内源污染，疏浚技术不仅要为湖泊水生生态系统的恢复创造条件，同时还要求与湖泊的整体治理规划相适应。疏浚工程的关键在于确定科学的疏浚参数，疏浚工艺设备的选择以及防治二次污染[2]。 为控制内源污染，美国的伊利湖和安大略湖，匈牙利的Balaton湖，瑞典的Trummen 湖等湖泊都进行过大规模的疏浚，日本对手贺沼、印幡湖、霞浦湖等湖泊进行过区域或大面积的底泥疏浚。疏浚工程实施后，大多数湖泊的水域环境得到明显改善。发达国家的经验表明：疏浚工程方案的制定，要经过充分的研究论证，确定疏浚面积、深度以及疏浚时令等疏浚参数。疏浚工程方案制定不当不但达不到预期的治理效果，还可能引起湖泊生态问题。我 基金项目 ：校级教学改革研究项目（0205-02010008），云南民族大学研究生创新基金一般项目。 作者简介：黄 超（1990.7-），男，在读硕士，研究方向：环境污染控制及新能源材料 ＊通讯作者：马林转（1974.8- ），女，博士，教授，主要研究方向：环境污染控制及新能源材料。 E-mail:malinzhuan@https://www.doczj.com/doc/739813203.html,
环保疏浚技术改善水库水源水质的工程实践 摘要：随着人们生活质量的不断提升，对于生活用水和工业用水的要求和标准 也在不断提升，需要水库管理人员对于水库水源的水质进行治理和改善。本文作 者根据自身研究环保疏浚技术多年的实际经验，对环保疏浚技术展开了深入的调 研与分析，并给出多种情况的施工设计，希望能够对我国水库水源水质的改善起 到一定的启发作用。 关键词：环保疏浚技术；改善；水库水源水质 引言： 水库水源水质是目前对于水库水的质量影响较大的因素之一。本文以当前我 国水库污染与治理的现状入手，从环保疏浚技术的工程设计与泥库的设计两个方 面入手，阐述了环保疏浚技术在水库水源水质改善之中起到的作用以及工程的施 工设计方法，并提出环保疏浚技术的施工注意事项，进而明晰环保疏浚技术的施 工要点与施工工艺流程，确保环保疏浚技术能够有效改善水库水源水质，全面促 进环保疏浚技术的深入应用。 一、当前水库污染与治理的现状 目前我国已经颁布了相应的水库污染治理的标准与检测依据，然而由于大多 数水库在运营和管理之中，会由于库河流沿途汇集的污水以及管理不够精细化而 导致水库富营养化趋势增加。为了确保水库能够进行长期的促进社会发展，发挥 最佳经济效益，各个地区都对水库水源的税基进行了综合治理，从而确保能够将 水库的污染进行控制。然而在这基础上，水库流域内的富营养化情况仍然没有得 到解决。发生这种现象的原因首先是综合治理的方式选择不够正确，其次在于水 源水质并没有得到有效改善。水库库底往往会积累大量的污染泥沙，而其释放的 污染物将会导致氮磷超标，因此采用先进的工艺技术对水库进行水源水质的改善 就成了水库治理的重中之重[1]。 二、环保疏浚技术的工程设计 在进行环保疏浚技术的使用前，首先要对于工程建设地点的地质条件进行全 面勘验。可以采用当前地质勘探之中使用频率最高的GPS技术进行定位和采样， 然后测的工程之中的地质条件，根据工程地质的条件进行环保疏浚工程的设计。 环保疏浚工程设计围绕的主要内容在于疏浚的范围，疏浚的地点，疏浚的形式与 规模。设计过程之中，要根据实际情况对疏浚作业区进行工程划分，安排好工程 量以及环保疏浚技术的工艺流程，最后根据流程和工程实际情况进行疏浚工程的 设备选择以及疏浚后泥沙的运输和处理。其中，环保疏浚技术的范围和规模一般 是根据污染层的厚度和底标高分布进行设计的，同时要严格按照主要区域污染底 泥全部清除的原则进行设计，确定好疏浚开挖的淤泥层与砂混粘性土层的分层界面，从而确定好环保疏浚技术的开挖范围；疏浚工艺流程设计一般主要在于设计 底泥的输送，工艺流程分为两种形式，一种是管道输送，另一种是驳船输送，管 道输送的形式工作较为连续，生产效率较高，如果水库水源底部的含泥量较低， 则适合长距离输送，驳船输送的形式有一定的的间断性，需要将挖泥船的作业后 的泥通过驳船进行运输到岸边，然后使用抓泥斗或者疏浚泵等器械进行排除，其 工艺流程较为繁琐和复杂，生产效率较低，同时工艺之中还包含绞吸式疏浚工艺，这种工艺完美的将挖掘、输送、排出和处理泥浆等工艺串联在一起，整套工序一 次完成，其施工主要是通过穿上的离心式泥泵进行作用，采用吸泥管等工序进行 吸入与提升，并通过离心式吸泥泵将船上的泥浆排放到岸边处理，是一种效率极
疏浚技术课程设计 题目：环保疏浚发展进展 学院：机电工程学院 专业：机械工程及自动化 设计成员：何江权（20070140 ） 李刚（20070115 ） 分工：共同分工，查阅资料，再一起综合借鉴资料完成作品
摘要 人类活动的增加和工业化程度的提高，使许多与人类生存息息相关的江河湖库受到严重污染。如何清除污染底泥，给社会发展创造清洁健康的环境越来越受到人们的重视。环保疏浚是近30年来发展起来的新兴产业，它作为疏浚行业的一个特殊分支，在污染水系的清淤治理中发挥着越来越重要的作用。 Human activities increasing and industrialization degree rise, make many human existence is closely linked with rivers of lake library severely contaminated. How to remove sediment pollution to the social development, create clean and healthy environment more and more attention to people. Environmental-protection dredging is nearly 30 years emerging industry developed, it works as a branch of dredging industry in water pollution, the bait-casting governance plays more and more important role.