b.泵吸式清淤: 也稱為射吸式清淤,它將水力沖挖的水槍和吸泥泵同時(shí)裝在1 個(gè)圓筒狀罩子里,由水槍射水將底泥攪成泥漿,通過另一側(cè)的泥漿泵將泥漿吸出,再經(jīng)管道送至岸上的堆場(chǎng),整套機(jī)具都裝備在船只上,一邊移動(dòng)一遍清除。而另一種泵吸法是利用壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行吸排淤泥的方法,將圓筒狀下端有開口泵筒在重力作用下沉入水底,陷入底泥后,在泵筒內(nèi)施加負(fù)壓,軟泥在水的靜壓和泵筒的真空負(fù)壓下被吸入泵筒。然后通過壓縮空氣將筒內(nèi)淤泥壓入排泥管,淤泥經(jīng)過排泥閥、輸泥管而輸送至運(yùn)泥船上或岸上的堆場(chǎng)中。
中小河道淤泥清理無動(dòng)力凈化器價(jià)格
泵吸式清淤的裝備相對(duì)簡單,可以配備小中型的船只和設(shè)備,適合進(jìn)入小型河道施工。一般情況下容易將大量河水吸出,造成后續(xù)泥漿處理工作量的增加。同時(shí),我國河道內(nèi)垃圾成分復(fù)雜、大小不一,容易造成吸泥口堵塞的情況發(fā)生。
c.普通絞吸式清淤: 普通絞吸式清淤主要由絞吸式挖泥船完成。絞吸式挖泥船由浮體、鉸絞刀、上吸管、下吸管泵、動(dòng)力等組成。它利用裝在船前的橋梁前緣絞刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),將河床底泥進(jìn)行切割和攪動(dòng),并進(jìn)行泥水混合,形成泥漿,通過船上離心泵產(chǎn)生的吸入真空,使泥漿沿著吸泥管進(jìn)入泥泵吸入端,經(jīng)全封閉管道輸送(排距超出挖泥船額定排距后,中途串接接力泵船加壓輸送) 至堆場(chǎng)中。普通絞吸式清淤船及絞刀如圖1 所示。
普通絞吸式清淤適用于泥層厚度大的中、大型河道清淤。普通絞吸式清淤是一個(gè)挖、運(yùn)、吹一體化施工的過程,采用全封閉管道輸泥,不會(huì)產(chǎn)生泥漿散落或泄漏; 在清淤過程中不會(huì)對(duì)河道通航產(chǎn)生影響,施工不受天氣影響,同時(shí)采用GPS 和回聲探測(cè)儀進(jìn)行施工控制,可提高施工精度。普通絞吸式清淤由于采用螺旋切片絞刀進(jìn)行開放式開挖,容易造成底泥中污染物的擴(kuò)散,同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的回淤現(xiàn)象。根據(jù)已有工程的經(jīng)驗(yàn)[4,6],底泥清除率一般在70%左右。另外,吹淤泥漿濃度偏低,導(dǎo)致泥漿體積增加,會(huì)增大淤泥堆場(chǎng)占地面積。
中小河道淤泥清理無動(dòng)力凈化器價(jià)格
d.斗輪式清淤: 利用裝在斗輪式挖泥船上的斗輪挖掘機(jī)開挖水下淤泥,開挖后的淤泥通過挖泥船上的大功率泥泵吸入并進(jìn)入輸泥管道,經(jīng)全封閉管道輸送至卸泥區(qū)。斗輪式挖泥船及斗輪如圖2 所示。斗輪式清淤一般比較適合開挖泥層厚、工程量大的中、大型河道、湖泊和水庫,是工程清淤常用的方法。清淤過程中不會(huì)對(duì)河道通航產(chǎn)生影響,施工不受天氣影響,且施工精度較高。但斗輪式清淤在清淤工程中會(huì)產(chǎn)生大量污染物擴(kuò)散,逃淤、回淤情況嚴(yán)重,淤泥清除率在50% 左右,清淤不夠*,容易造成大面積水體污染。
1.3 環(huán)保清淤
環(huán)保清淤包含兩個(gè)方面的含義,一方面指以水質(zhì)改善為目標(biāo)的清淤工程,另一方面則是在清淤過程中能夠盡可能避免對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生影響。環(huán)保清淤的特點(diǎn)有: ①清淤設(shè)備應(yīng)具有較高的定位精度和挖掘精度,防止漏挖和超挖,不傷及原生土; ②在清淤過程中,防止擾動(dòng)和擴(kuò)散,不造成水體的二次污染,降低水體的混濁度,控制施工機(jī)械的噪音,不干擾居民正常生活; ③淤泥棄場(chǎng)要遠(yuǎn)離居民區(qū),防止途中運(yùn)輸產(chǎn)生的二次污染。
環(huán)保清淤的關(guān)鍵和難點(diǎn)在于如何保證有效的清淤深度和位置,并進(jìn)行有效的二次污染防治,為了達(dá)到這一目標(biāo)一般使用的清淤設(shè)備[7],如使用常規(guī)清淤設(shè)備時(shí)必須進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。設(shè)備包括日本的螺旋式挖泥裝置和密閉旋轉(zhuǎn)斗輪挖泥設(shè)備。這兩種設(shè)備能夠在挖泥時(shí)阻斷水侵入土中,故可高濃度挖泥且極少發(fā)生污濁和擴(kuò)散現(xiàn)象,幾乎不污染周圍水域。意大利[8]研制的氣動(dòng)泵挖泥船用于疏浚水下污染底泥,它利用靜水壓力和壓縮空氣清除污染底泥,此裝置疏浚質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,可達(dá)70% 左右,對(duì)湖底無擾動(dòng),清淤過程中不會(huì)污染周圍水域。國內(nèi)目前所使用的環(huán)保清淤設(shè)備多為在普通挖泥船上對(duì)某些挖泥機(jī)具進(jìn)行環(huán)保改造,并配備*的高精度定位和監(jiān)控系統(tǒng)以提高疏浚精度、減少疏浚過程中的二次污染,滿足環(huán)保清淤要求[7]。
環(huán)保絞吸式清淤是目前zui常用的環(huán)保清淤方式,適用于工程量較大的大、中、小型河道、湖泊和水庫,多用于河道、湖泊和水庫的環(huán)保清淤工程。環(huán)保絞吸式清淤是利用環(huán)保絞吸式清淤船進(jìn)行清淤。環(huán)保絞吸式清淤船配備的環(huán)保絞刀頭,清淤過程中,利用環(huán)保絞刀頭實(shí)施封閉式低擾動(dòng)清淤,開挖后的淤泥通過挖泥船上的大功率泥泵吸入并進(jìn)入輸泥管道,經(jīng)全封閉管道輸送至卸泥區(qū)。環(huán)保式清淤船及環(huán)保刀頭如圖3 所示。
環(huán)保絞吸式清淤船配備的環(huán)保絞刀頭具有防止污染淤泥泄漏和擴(kuò)散的功能,可以疏浚薄的污染底泥而且對(duì)底泥擾動(dòng)小,避免了污染淤泥的擴(kuò)散和逃淤現(xiàn)象,底泥清除率可達(dá)到95% 以上; 清淤濃度高,清淤泥漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)70% 以上,一次可挖泥厚度為20~110 cm。同時(shí)環(huán)保絞吸式挖泥船具有高精度定位技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng),通過模擬動(dòng)畫,可直觀地觀察清淤設(shè)備的挖掘軌跡; 高程控制通過挖深指示儀和回聲測(cè)深儀,精確定位絞刀深度,挖掘精度高[9]。環(huán)保式清淤船及環(huán)保刀頭如圖3 所示。
2 河道淤泥的處理處置技術(shù)
河道清淤必然產(chǎn)生大量淤泥,這些淤泥一般含水率高、強(qiáng)度低,部分淤泥可能含有有毒有害物質(zhì),這些有毒有害物質(zhì)被雨水沖刷后容易浸出,從而對(duì)周圍水環(huán)境造成二次污染。因此有必要對(duì)清淤后產(chǎn)生的淤泥進(jìn)行合理的處理處置。淤泥的處理方法受到淤泥本身的基本物理和化學(xué)性質(zhì)的影響,這些基本性質(zhì)主要包括淤泥的初始含水率(水與干土質(zhì)量比,下同) 、黏粒含量、有機(jī)質(zhì)含量、黏土礦物種類及污染物類型和污染程度。在實(shí)際的淤泥處理工程中,可以根據(jù)待處理淤泥的基本性質(zhì)和擁有的處理?xiàng)l件,選擇合適的處理方案。
縱觀國內(nèi)外淤泥處理處置技術(shù),可以按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行如表2 所示的分類,在實(shí)際的淤泥處理工程中,可以根據(jù)待處理淤泥的基本性質(zhì)和擁有的處理?xiàng)l件,選擇合適的處理方案。
2.1 無污染淤泥與污染淤泥的處理
淤泥是否污染及含有的污染物種類不同,其相應(yīng)的處理方法也不盡相同,某些水利工程中產(chǎn)生的淤泥基本上沒有污染物或污染物低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),例如南水北調(diào)東線工程淮安白馬湖段疏浚淤泥無重金屬污染,同時(shí)氮磷等營養(yǎng)鹽的含量也低,對(duì)于此類無污染或輕污染的淤泥可以進(jìn)行資源化處理,這類淤泥主要產(chǎn)生于工業(yè)比較落后的農(nóng)村地區(qū)。而對(duì)污染物超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的淤泥,則在處理時(shí)首先應(yīng)考慮降低污染水平到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之下,例如對(duì)重金屬污染超標(biāo)的淤泥可以采取鈍化穩(wěn)定化技術(shù)。淤泥處理技術(shù)的選擇也要考慮到處理后的用途,比如對(duì)氮、磷營養(yǎng)鹽含量高的淤泥,當(dāng)處理后的淤泥擬用作路堤或普通填土而離水源地較遠(yuǎn),氮、磷無法再次進(jìn)入到水源地造成污染時(shí),一般不再考慮氮磷的污染問題。
a.堆場(chǎng)處理與就地處理: 堆場(chǎng)處理法是指將淤泥清淤出來后,輸送到的淤泥堆場(chǎng)進(jìn)行處理,我國河道清淤大多采用絞吸式挖泥船,造成淤泥中水與泥的體積比在5 倍以上,而淤泥本身黏粒含量很高,透水性差,固結(jié)過程緩慢,因此,如何實(shí)現(xiàn)泥水快速分離,縮短淤泥沉降固結(jié)時(shí)間,從而加快堆場(chǎng)的周轉(zhuǎn)使用或快速復(fù)耕,是堆場(chǎng)處理法中關(guān)鍵性問題。就地處理法則不將底泥疏浚出來,而是直接在水下對(duì)底泥進(jìn)行覆蓋處理或者是排干上覆水體然后進(jìn)行脫水、固化或物理淋洗處理,但也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用處理方法,如對(duì)于淺水或水體流速較大的水域,不宜采用原位覆蓋處理,對(duì)于大面積深水水域則不宜采用排干就地處理。
b.資源化利用與常規(guī)處置: 淤泥從本質(zhì)上來講屬于工程廢棄物,按照固體廢棄物處理的減量化、無害化、資源化原則,應(yīng)盡可能對(duì)淤泥考慮資源化利用。廣義上講,只要是能將廢棄淤泥重新進(jìn)行利用的方法都屬于資源化利用,例如利用淤泥制磚瓦、陶粒以及固化、干化、土壤化等方法都屬于淤泥再生資源化技術(shù)。而農(nóng)村地帶可將沒有重金屬污染但氮、磷含量比較豐富的淤泥進(jìn)行還田,成為農(nóng)田中的土壤?;蛘邔⑦@種淤泥在洼地堆放后作為農(nóng)用土地進(jìn)行利用。當(dāng)然在堆場(chǎng)堆放以后如果能夠自然干化,滿足人及輕型設(shè)備在表面作業(yè)所要求的承載力的話,作為公園、綠地甚至市政、建筑用地都是可以的。利用淤泥的資源化利用技術(shù)是上很多發(fā)達(dá)國家常采用的處理方法,如在日本,整個(gè)土建行業(yè)的廢棄物利用率已經(jīng)從1995 年的58% 提高到2000 年的80%,淤泥等廢棄土的利用率也達(dá)到了60%[8]。
當(dāng)淤泥中含有某些特殊污染物如重金屬或某些高分子難降解有機(jī)污染物而無法去除,進(jìn)行資源化利用會(huì)造成二次污染。這時(shí)就需要對(duì)其進(jìn)行一步到位的處置,即采用措施降低其生物毒性后進(jìn)行安全填埋,并需相應(yīng)做好填埋場(chǎng)的防滲設(shè)置。
2.2 污染淤泥的鈍化處理技術(shù)
工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)的河道淤泥中重金屬污染物往往超標(biāo),通常意義上的污染淤泥多指淤泥中的重金屬污染,例如上海蘇州河的淤泥中重金屬比當(dāng)?shù)乇尘爸蹈叱? 倍以上[10],對(duì)此類重金屬超標(biāo)的淤泥,可以采用鈍化處理技術(shù)。鈍化處理是根據(jù)淤泥中的重金屬在不同的環(huán)境中具有不同的活性狀態(tài),添加相應(yīng)的化學(xué)材料使淤泥中不穩(wěn)定態(tài)的重金屬轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定態(tài)的重金屬而減小重金屬的活性,達(dá)到降低污染的目的。同時(shí)添加的化學(xué)材料和淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一些具有對(duì)重金屬物理包裹的物質(zhì),可以降低重金屬的浸出性,從而進(jìn)一步降低重金屬的釋放和危害[11-12]。鈍化后重金屬的浸出量小于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求之后,這種淤泥可以在低洼地處置,也可作為填土材料進(jìn)行利用。