摘要：隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，在處理河道中污泥的工程有著越來(lái)越高的要求，人們也開(kāi)始重視城鎮(zhèn)河道中所產(chǎn)生的污泥，在處理固化和轉(zhuǎn)運(yùn)河道淤泥與清淤過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)臭味及噪音等問(wèn)題，這些問(wèn)題亟待解決中。在對(duì)河道淤泥進(jìn)行處理的過(guò)程中，工期短，施工場(chǎng)地小，又有很高的技術(shù)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(chǎng)淤泥、污泥、以及施工項(xiàng)目產(chǎn)生的污泥。本文主要圍繞河道應(yīng)用固化處理系統(tǒng)的前端疏浚淤泥展開(kāi)討論，首先分析各種河道淤泥的固化處理設(shè)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(duì)污泥一體化處理設(shè)備的工藝和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：淤泥；河道疏浚；淤泥處理；淤泥固化設(shè)備

在河道改善工程和市政工程中，總會(huì)形成大量的清淤污泥。這些淤泥有著較高的含水量，沒(méi)有很高的強(qiáng)度，不能直接用作工程土壤，這不僅破壞著傾倒點(diǎn)周圍的環(huán)境，并且會(huì)占用大面積土地資源，需要進(jìn)行處理。與此同時(shí)，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(chǎng)、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(zhì)的充填土壤，其中大部分是通過(guò)采砂和砂礫獲得的，在一定程度上會(huì)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(shù)和設(shè)備加以實(shí)施。

1 河道淤泥固化處理技術(shù)

根據(jù)河道沉積物的物理化學(xué)特征，固化技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)不僅大大提高了固化處理污泥的效率，而且實(shí)現(xiàn)了固化處理污泥的連續(xù)半自動(dòng)施工。固化河道淤泥的技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用范圍，可用于河道、水庫(kù)、湖泊等淤泥，對(duì)河流污染做出有效解決，優(yōu)化水質(zhì)，對(duì)水生態(tài)環(huán)境做出改善。它也可用于嚴(yán)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(shí)，還可以將不含重金屬沉積物固化成城市建設(shè)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(wú)害化，以及加強(qiáng)資源利用，將城市生活環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。

2 疏浚方式及其應(yīng)用設(shè)備

2.1干法清淤

干法疏浚主要指的是臨時(shí)設(shè)置圍堰抽出水的干式疏浚。疏浚機(jī)械主要由挖掘機(jī)和高壓水槍加泥漿泵。挖掘機(jī)的干疏浚主要適用于可在短時(shí)間內(nèi)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(jìn)行挖掘淤泥的作業(yè)。挖掘機(jī)挖掘具有方便，靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，施工工藝要求低，不增加沉積物含水率等特點(diǎn)，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(guò)管道將其泵送到岸上的堆場(chǎng)或集水箱。液壓挖掘施工簡(jiǎn)單，施工成本低，但增加了沉積物的含水量，導(dǎo)致后續(xù)沉積物處理的成本增加。

2.2水下疏浚帶

疏浚設(shè)備在水面上由船作為施工平臺(tái)操作，底泥通常通過(guò)管道輸送到岸場(chǎng)，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(lái)松開(kāi)河底淤泥，并將其與水混合形成泥漿，它通過(guò)吸入管吸入泵體，并通過(guò)排泥管送入排泥區(qū)。目前，在絞吸船的基礎(chǔ)上，開(kāi)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(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使用新型環(huán)保型鉸刀，刀臂采用液壓驅(qū)動(dòng)，能夠靈活的進(jìn)行移動(dòng)，在河底實(shí)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(jī)和液壓抽吸裝置的大型自走式、倉(cāng)庫(kù)式挖掘船疏浚。疏浚時(shí)，吸水管降低到河底，泥漿泵的真空將河底的泥漿通過(guò)耙頭和吸水管泵送到挖泥船的泥漿倉(cāng)。對(duì)于深層，裸露，狹窄和長(zhǎng)距離沿海通道挖掘和維護(hù)比較適用，挖掘泥漿時(shí)效率最高。抓斗式挖泥船使用鋼纜上的抓斗，依賴其重力，應(yīng)用插入泥層并關(guān)閉抓斗來(lái)挖掘和抓住淤泥，然后旋轉(zhuǎn)到預(yù)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(kāi)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(yán)重?cái)_亂泥漿，在以提高水質(zhì)為目標(biāo)的疏浚工程中，通常無(wú)法達(dá)到最初的目的。

2.3環(huán)境疏浚方法

根據(jù)各河段的特點(diǎn)，對(duì)河道和景觀河道的疏浚方法進(jìn)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(duì)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(duì)沉積物進(jìn)行疏浚，可以提高沉積物的疏浚效率，縮短沉積物的疏浚時(shí)間。

2.4幾種疏浚方法均產(chǎn)生的后續(xù)問(wèn)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(wèn)題，傳統(tǒng)的方法是晾曬、堆壩、運(yùn)輸，其最大的缺點(diǎn)是占地大、二次污染嚴(yán)重、運(yùn)輸成本大。因此，一定要找出更加便捷、實(shí)用的干化手段來(lái)解決這一矛盾。

3 固化處理流程中固化設(shè)備的種類

3.1疊螺式脫水機(jī)

主體是由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過(guò)濾裝置，當(dāng)螺旋推動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)在推動(dòng)軸外圍的多重固活疊片相對(duì)移動(dòng)，在重力作用下，水從相對(duì)移動(dòng)的疊片間隙中濾出，實(shí)現(xiàn)快速濃縮。經(jīng)過(guò)濃縮的污泥隨著螺旋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷往前移動(dòng)；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(nèi)壓逐漸增強(qiáng)，在螺旋推動(dòng)軸依次連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)下，污泥中的水分受擠壓排出，泥餅含固量不斷升高，最終實(shí)現(xiàn)污泥的連續(xù)脫水。適用于高、低濃度污泥的脫水。進(jìn)行低濃度（2000mg/L~）污泥脫水時(shí)，無(wú)需建設(shè)濃縮池、貯存池，降低建設(shè)成本；減少磷的釋放和厭氧臭氣的產(chǎn)生；擅長(zhǎng)含油污泥的脫水；螺旋軸的轉(zhuǎn)速約2~3轉(zhuǎn)/分，耗電極低；故障少，噪音振動(dòng)小，操作簡(jiǎn)單。

缺點(diǎn)是由于單臺(tái)設(shè)備產(chǎn)泥量小，只能通過(guò)增加設(shè)備數(shù)量加以解決。

3.2板框式壓濾機(jī)

在河道疏浚淤泥的過(guò)程中應(yīng)用板框式壓濾機(jī)，主要是通過(guò)板框的擠壓，使污泥內(nèi)的水通過(guò)濾布排出，達(dá)到脫水目的。主要由主機(jī)（機(jī)架和濾室）、液壓部件和電氣等部分組成。板框壓濾機(jī)由交替排列的濾板和濾框構(gòu)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(gòu)成完整的通道，能通入懸浮液、洗滌水和引出濾液。板、框兩側(cè)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(guò)濾布并沿濾板溝槽流至板框邊角通道，集中排出。過(guò)濾完畢，可通入清洗滌水洗滌濾渣。洗滌后，有時(shí)還通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌液。隨后打開(kāi)壓濾機(jī)卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊板、框，開(kāi)始下一工作循環(huán)。板框壓濾機(jī)對(duì)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(dá)3兆帕或更高。過(guò)濾面積可以隨所用的板框數(shù)目增減。特點(diǎn)：板框壓濾機(jī)是污水處理系統(tǒng)中的針對(duì)污泥處理的設(shè)備，其作用是將污水處理后的淤泥進(jìn)行壓濾，形成大塊濾餅（泥餅），以便排除。板框壓濾機(jī)工作運(yùn)行的原理比較簡(jiǎn)單，先由液壓施力壓緊板框組，沉淀的淤泥由中間進(jìn)入，分布到各濾布之間。由于板框壓緊，淤泥無(wú)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(kāi)，泥餅靠重力落下。板框壓濾機(jī)的主要泥餅厚30mm、過(guò)濾壓力16bar、最大關(guān)閉壓力368bar。一般板框式壓濾機(jī)與其他類型脫水機(jī)相比，泥餅含固率最高，可達(dá)35%，如果從減少污泥堆置占地和對(duì)泥餅含固率的要求因素考慮，板框式壓濾機(jī)應(yīng)該是首選方案。缺點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)占地面積大，需要調(diào)理池、篩分等一系列配套設(shè)備。

3.3 帶式壓濾機(jī)

應(yīng)用帶式壓濾機(jī)對(duì)河道淤泥進(jìn)行疏浚時(shí)，一般采用全封閉式三段式帶式壓濾機(jī)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(dòng)，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(guò)程：含泥污水或河道淤泥在經(jīng)過(guò)篩分設(shè)備，去掉大顆粒垃圾，進(jìn)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(jī)的上層濾帶上，第一個(gè)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(gè)工作程序做好準(zhǔn)備。經(jīng)過(guò)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(kāi)始加壓，污泥開(kāi)始進(jìn)行壓濾，污水在兩塊濾布中間，經(jīng)過(guò)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(diào)整機(jī)械的速度能平穩(wěn)調(diào)速。濾布結(jié)合方式采用無(wú)極聯(lián)接，行走速度≥1m/min，濾布強(qiáng)度＞6N/cm，濃縮機(jī)目孔≤450m，脫水機(jī)目孔≤600m，材料為聚丙烯。優(yōu)點(diǎn)是在供料和篩分等設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下，可以連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證出泥的連續(xù)性，缺點(diǎn)是集中控制程度較低，往往某一環(huán)節(jié)的故障會(huì)影響設(shè)備的生產(chǎn)效率。

3.4一體化底泥處理機(jī)

一體化底泥處理機(jī)是中國(guó)電建水環(huán)境公司根據(jù)疏浚現(xiàn)場(chǎng)對(duì)上岸底泥干化處理的專用設(shè)備，每小時(shí)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(shè)備連接，減少了調(diào)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(gè)部分組成，其中控制、配藥系統(tǒng)為2.4米寬，7米長(zhǎng)的集裝箱，進(jìn)料、篩分、加藥、絮凝、壓濾系統(tǒng)的外形尺寸2.4米寬，12米長(zhǎng)，是一個(gè)40尺集裝箱大小。其體積小，施工現(xiàn)場(chǎng)布置簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，控制系統(tǒng)為就地集中手動(dòng)觸屏控制，應(yīng)對(duì)整個(gè)污泥處理系統(tǒng)采用PLC程控，并與中央控制車無(wú)線連接，具有各機(jī)組起／停控制；運(yùn)行、故障批示；緊急停車按鈕；對(duì)進(jìn)料泵、加藥泵流量調(diào)節(jié)；故障報(bào)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(jī)處分別單獨(dú)操控整套系統(tǒng)。進(jìn)泥泵：型式為偏心單螺桿泵；配有電動(dòng)流量調(diào)節(jié)裝置，泵的無(wú)故障累積運(yùn)行時(shí)間大于2萬(wàn)小時(shí)；定子工作壽命大于4萬(wàn)小時(shí)；軸承的溫升不超過(guò)環(huán)境溫度35℃，其極限溫度不超過(guò)80℃；螺桿材料和耐蝕硬質(zhì)合金鋼，定子材料為硬質(zhì)耐磨橡膠，所有連接附件、地腳螺栓材料為不銹鋼304；自動(dòng)配制投加絮凝劑系統(tǒng)：絮凝劑調(diào)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(dòng)配制投加絮凝劑系統(tǒng)的所有材料均應(yīng)采用不銹鋼或非腐蝕性材料。

4多種污泥干化技術(shù)的比較

以上主要研究了幾種污泥干化設(shè)備，但就設(shè)備類型和原理來(lái)看卻遠(yuǎn)不止這些機(jī)械式，對(duì)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(jī)的運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到水、泥分離，但是離心機(jī)耗電量大，運(yùn)行時(shí)噪音較大；冷凍式利用水和泥的物理性質(zhì)在通過(guò)冷凍直至冰點(diǎn)后再融化，經(jīng)過(guò)此過(guò)程將水和泥分開(kāi)，但是冷凍過(guò)程需要一定的時(shí)間，而且受冷凍設(shè)備的限制在連續(xù)性和產(chǎn)能上都會(huì)受到一定的限制；燃燒式利用高溫去除水分，但在加溫的過(guò)程中難免產(chǎn)生二次污染，對(duì)周圍環(huán)境造成不良影響。

5 結(jié)論

疏浚、市政污泥固化處理技術(shù)設(shè)備的使用，也是確定處理過(guò)程以及固化數(shù)量的關(guān)鍵因素，并且與運(yùn)輸成本直接相關(guān)。在處理污泥的規(guī)劃階段，要認(rèn)真選擇使用的技術(shù)和設(shè)備，一體化底泥處理機(jī)，這種設(shè)備的使用可以滿足大部分現(xiàn)場(chǎng)施工，具有自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)擺放布置靈活、轉(zhuǎn)場(chǎng)迅速、維護(hù)人員少、噪音小、可連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，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(shù)的應(yīng)用解決了污泥處理的問(wèn)題，還節(jié)省了土地資源。