摘要：隨著城市化進程的不斷推進，在處理河道中污泥的工程有著越來越高的要求，人們也開始重視城鎮(zhèn)河道中所產(chǎn)生的污泥，在處理固化和轉運河道淤泥與清淤過程中會出現(xiàn)臭味及噪音等問題，這些問題亟待解決中。在對河道淤泥進行處理的過程中，工期短，施工場地小，又有很高的技術要求，從而增加了處理疏浚淤泥的工作難度，使用良好的處理工藝就有著非常重要的作用。引入污泥固化系統(tǒng)，可以治理現(xiàn)場淤泥、污泥、以及施工項目產(chǎn)生的污泥。本文主要圍繞河道應用固化處理系統(tǒng)的前端疏浚淤泥展開討論，首先分析各種河道淤泥的固化處理設備，然后圍繞固化處理系統(tǒng)，梳理這一系統(tǒng)及其處理流程，最后對污泥一體化處理設備的工藝和優(yōu)勢進行分析。

關鍵詞：淤泥；河道疏浚；淤泥處理；淤泥固化設備

在河道改善工程和市政工程中，總會形成大量的清淤污泥。這些淤泥有著較高的含水量，沒有很高的強度，不能直接用作工程土壤，這不僅破壞著傾倒點周圍的環(huán)境，并且會占用大面積土地資源，需要進行處理。與此同時，如遇下雨，很可能將污泥沖刷到附近的河流，形成二次污染。除此之外，例如低洼的填埋場、堤防加固、道路施工以及填海工程，需要大量具有良好工程性質的充填土壤，其中大部分是通過采砂和砂礫獲得的，在一定程度上會消耗資源。充分利用好河道清淤底泥在處理改良后的特性也顯得尤為重要，要做到這些則需要選擇最優(yōu)的技術和設備加以實施。

1 河道淤泥固化處理技術

根據(jù)河道沉積物的物理化學特征，固化技術設備系統(tǒng)不僅大大提高了固化處理污泥的效率，而且實現(xiàn)了固化處理污泥的連續(xù)半自動施工。固化河道淤泥的技術具有廣泛的應用范圍，可用于河道、水庫、湖泊等淤泥，對河流污染做出有效解決，優(yōu)化水質，對水生態(tài)環(huán)境做出改善。它也可用于嚴重污染，特別是重金屬污染沉積物的凝固固化處理，可以減少沉積物的二次污染；與此同時，還可以將不含重金屬沉積物固化成城市建設所需的建筑材料，降低產(chǎn)生破壞土地資源的情況，使污泥無害化，以及加強資源利用，將城市生活環(huán)境進行優(yōu)化。

2 疏浚方式及其應用設備

2.1干法清淤

干法疏浚主要指的是臨時設置圍堰抽出水的干式疏浚。疏浚機械主要由挖掘機和高壓水槍加泥漿泵。挖掘機的干疏浚主要適用于可在短時間內疏浚的季節(jié)性河流、非主要河流和小河流。它可以直接挖掘在疏浚河道的河床暴露區(qū)域，或在水下區(qū)域建造圍堰隔斷，在排水之后，進行挖掘淤泥的作業(yè)。挖掘機挖掘具有方便，靈活，適應性強，施工工藝要求低，不增加沉積物含水率等特點，但很容易受到天氣的影響。使用高壓水槍沖洗污泥，是將污泥擾成泥漿，并通過管道將其泵送到岸上的堆場或集水箱。液壓挖掘施工簡單，施工成本低，但增加了沉積物的含水量，導致后續(xù)沉積物處理的成本增加。

2.2水下疏浚帶

疏浚設備在水面上由船作為施工平臺操作，底泥通常通過管道輸送到岸場，具體形式包括耙吸挖泥船、絞吸式挖泥船、抓斗式挖泥船等。絞吸式挖泥船主要使用鉸刀來松開河底淤泥，并將其與水混合形成泥漿，它通過吸入管吸入泵體，并通過排泥管送入排泥區(qū)。目前，在絞吸船的基礎上，開發(fā)了各種小型環(huán)保型絞吸船。原理基本相同，但在絞吸船的基礎上進行了改進，使用新型環(huán)保型鉸刀，刀臂采用液壓驅動，能夠靈活的進行移動，在河底實現(xiàn)封閉的低干擾疏浚。受干擾的淤泥立即被抽吸泵吸走，適用于疏浚河流和湖泊。耙吸挖泥船主要配備耙頭挖掘機和液壓抽吸裝置的大型自走式、倉庫式挖掘船疏浚。疏浚時，吸水管降低到河底，泥漿泵的真空將河底的泥漿通過耙頭和吸水管泵送到挖泥船的泥漿倉。對于深層，裸露，狹窄和長距離沿海通道挖掘和維護比較適用，挖掘泥漿時效率最高。抓斗式挖泥船使用鋼纜上的抓斗，依賴其重力，應用插入泥層并關閉抓斗來挖掘和抓住淤泥，然后旋轉到預定位置以將泥漿排放到泥漿室或泥漿駁船中。抓斗泥漿層厚度大，污泥原始含水率基本保持不變，但開挖深度很難控制，不適合挖掘淺淤泥，容易產(chǎn)生泥漿缺失并嚴重擾亂泥漿，在以提高水質為目標的疏浚工程中，通常無法達到最初的目的。

2.3環(huán)境疏浚方法

根據(jù)各河段的特點，對河道和景觀河道的疏浚方法進行確定。景觀河道周邊地區(qū)多為住宅集中和城市主干道，為了防止施工對周圍房屋和道路造成的環(huán)境污染，采用小規(guī)模絞吸式挖泥船對沉積物進行疏浚，可以提高沉積物的疏浚效率，縮短沉積物的疏浚時間。

2.4幾種疏浚方法均產(chǎn)生的后續(xù)問題

不管采取哪種疏浚方法，淤泥等沉積物上岸后都存在著后續(xù)處理問題，傳統(tǒng)的方法是晾曬、堆壩、運輸，其最大的缺點是占地大、二次污染嚴重、運輸成本大。因此，一定要找出更加便捷、實用的干化手段來解決這一矛盾。

3 固化處理流程中固化設備的種類

3.1疊螺式脫水機

主體是由固定環(huán)和游動環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過濾裝置，當螺旋推動軸轉動時，設在推動軸外圍的多重固活疊片相對移動，在重力作用下，水從相對移動的疊片間隙中濾出，實現(xiàn)快速濃縮。經(jīng)過濃縮的污泥隨著螺旋軸的轉動不斷往前移動；沿泥餅出口方向，螺旋軸的螺距逐漸變小，環(huán)與環(huán)之間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮；在出口處背壓板的作用下，內壓逐漸增強，在螺旋推動軸依次連續(xù)運轉推動下，污泥中的水分受擠壓排出，泥餅含固量不斷升高，最終實現(xiàn)污泥的連續(xù)脫水。適用于高、低濃度污泥的脫水。進行低濃度（2000mg/L~）污泥脫水時，無需建設濃縮池、貯存池，降低建設成本；減少磷的釋放和厭氧臭氣的產(chǎn)生；擅長含油污泥的脫水；螺旋軸的轉速約2~3轉/分，耗電極低；故障少，噪音振動小，操作簡單。

缺點是由于單臺設備產(chǎn)泥量小，只能通過增加設備數(shù)量加以解決。

3.2板框式壓濾機

在河道疏浚淤泥的過程中應用板框式壓濾機，主要是通過板框的擠壓，使污泥內的水通過濾布排出，達到脫水目的。主要由主機（機架和濾室）、液壓部件和電氣等部分組成。板框壓濾機由交替排列的濾板和濾框構成一組濾室。濾板的表面有溝槽，其凸出部位用以支撐濾布。濾框和濾板的邊角上有通孔，組裝后構成完整的通道，能通入懸浮液、洗滌水和引出濾液。板、框兩側各有把手支托在橫梁上，由壓緊裝置壓緊板、框。板、框之間的濾布起密封墊片的作用。由供料泵將懸浮液壓入濾室，在濾布上形成濾渣，直至充滿濾室。濾液穿過濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道，集中排出。過濾完畢，可通入清洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，有時還通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌液。隨后打開壓濾機卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊板、框，開始下一工作循環(huán)。板框壓濾機對于濾渣壓縮性大或近于不可壓縮的懸浮液都能適用。適合的懸浮液的固體顆粒濃度一般為10%以下，操作壓力一般為0.3～1.6兆帕，特殊的可達3兆帕或更高。過濾面積可以隨所用的板框數(shù)目增減。特點：板框壓濾機是污水處理系統(tǒng)中的針對污泥處理的設備，其作用是將污水處理后的淤泥進行壓濾，形成大塊濾餅（泥餅），以便排除。板框壓濾機工作運行的原理比較簡單，先由液壓施力壓緊板框組，沉淀的淤泥由中間進入，分布到各濾布之間。由于板框壓緊，淤泥無法外溢，在螺桿泵和隔膜泵的高壓之下，淤泥中的水分由濾布中滲出，流入回水管，而泥餅則留在了空腔中。之后板框卸壓，濾板拉開，泥餅靠重力落下。板框壓濾機的主要泥餅厚30mm、過濾壓力16bar、最大關閉壓力368bar。一般板框式壓濾機與其他類型脫水機相比，泥餅含固率最高，可達35%，如果從減少污泥堆置占地和對泥餅含固率的要求因素考慮，板框式壓濾機應該是首選方案。缺點是整個系統(tǒng)占地面積大，需要調理池、篩分等一系列配套設備。

3.3 帶式壓濾機

應用帶式壓濾機對河道淤泥進行疏浚時，一般采用全封閉式三段式帶式壓濾機的形式。工作原理是用兩塊有滲透性的濾帶在一組加壓軸中滾動，污泥壓在兩塊濾布的中間，被濾布的壓力濾干。以下是污泥脫水的過程：含泥污水或河道淤泥在經(jīng)過篩分設備，去掉大顆粒垃圾，進入絮凝池加入絮凝劑，在絮凝池底部裝有厚泥泵，將泥漿泵入帶式壓濾機的上層濾帶上，第一個程序是重力排水，此程序是再次提高污泥的含固率，為下一個工作程序做好準備。經(jīng)過重力排水后，污泥再次被濾干,而且平均分布在濾布上，漸漸開始加壓，污泥開始進行壓濾，污水在兩塊濾布中間，經(jīng)過一組加壓軸，污泥被濾布產(chǎn)生的壓力壓干，而濾布的壓力可以按脫水效果調整機械的速度能平穩(wěn)調速。濾布結合方式采用無極聯(lián)接，行走速度≥1m/min，濾布強度＞6N/cm，濃縮機目孔≤450m，脫水機目孔≤600m，材料為聚丙烯。優(yōu)點是在供料和篩分等設備正常運行狀態(tài)下，可以連續(xù)運轉，保證出泥的連續(xù)性，缺點是集中控制程度較低，往往某一環(huán)節(jié)的故障會影響設備的生產(chǎn)效率。

3.4一體化底泥處理機

一體化底泥處理機是中國電建水環(huán)境公司根據(jù)疏?，F(xiàn)場對上岸底泥干化處理的專用設備，每小時處理130方含固率在3%～25%之間的污水或污泥，有專用的管道與清淤設備連接，減少了調蓄池的環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)由供料篩分、控制、配藥、加藥絮凝、壓濾五個部分組成，其中控制、配藥系統(tǒng)為2.4米寬，7米長的集裝箱，進料、篩分、加藥、絮凝、壓濾系統(tǒng)的外形尺寸2.4米寬，12米長，是一個40尺集裝箱大小。其體積小，施工現(xiàn)場布置簡單，自動化程度高，控制系統(tǒng)為就地集中手動觸屏控制，應對整個污泥處理系統(tǒng)采用PLC程控，并與中央控制車無線連接，具有各機組起／?？刂?；運行、故障批示；緊急停車按鈕；對進料泵、加藥泵流量調節(jié)；故障報警、故障原因顯示等功能。有三塊操作顯示屏可在控制車、絮凝罐、壓濾機處分別單獨操控整套系統(tǒng)。進泥泵：型式為偏心單螺桿泵；配有電動流量調節(jié)裝置，泵的無故障累積運行時間大于2萬小時；定子工作壽命大于4萬小時；軸承的溫升不超過環(huán)境溫度35℃，其極限溫度不超過80℃；螺桿材料和耐蝕硬質合金鋼，定子材料為硬質耐磨橡膠，所有連接附件、地腳螺栓材料為不銹鋼304；自動配制投加絮凝劑系統(tǒng)：絮凝劑調制母液濃度0.5%～1%，絮凝劑使用濃度0.1%，絮凝劑類型采用液態(tài)絮凝劑，加藥泵采用螺桿泵，自動配制投加絮凝劑系統(tǒng)的所有材料均應采用不銹鋼或非腐蝕性材料。

4多種污泥干化技術的比較

以上主要研究了幾種污泥干化設備，但就設備類型和原理來看卻遠不止這些機械式，對于疏浚、市政污泥的處理方法還有很多，比如離心式利用水和泥的比重不同，在高速離心機的運行過程中達到水、泥分離，但是離心機耗電量大，運行時噪音較大；冷凍式利用水和泥的物理性質在通過冷凍直至冰點后再融化，經(jīng)過此過程將水和泥分開，但是冷凍過程需要一定的時間，而且受冷凍設備的限制在連續(xù)性和產(chǎn)能上都會受到一定的限制；燃燒式利用高溫去除水分，但在加溫的過程中難免產(chǎn)生二次污染，對周圍環(huán)境造成不良影響。

5 結論

疏浚、市政污泥固化處理技術設備的使用，也是確定處理過程以及固化數(shù)量的關鍵因素，并且與運輸成本直接相關。在處理污泥的規(guī)劃階段，要認真選擇使用的技術和設備，一體化底泥處理機，這種設備的使用可以滿足大部分現(xiàn)場施工，具有自動化程度高，操作簡單，現(xiàn)場擺放布置靈活、轉場迅速、維護人員少、噪音小、可連續(xù)運轉，特別適合在城市建成區(qū)作業(yè)，產(chǎn)出的泥餅含水率低，可直接再利用，用于市政建筑或其他填充需求，這一技術的應用解決了污泥處理的問題，還節(jié)省了土地資源。