河道底泥脱水中若干问题的讨论

2021-09-28 10:00王猛夏明升汪向阳孙玉童
中国科技纵横 2021年14期
关键词:清淤底泥淤泥

王猛 夏明升 汪向阳 孙玉童

(安徽省通源环境节能股份有限公司,安徽合肥 230001)

0.引言

河道底泥的处理处置是在城市水环境整治以及农村黑臭水体整治过程中不可避免的问题。从环保的角度来看,河道底泥大多属于一般的固废,但是由于其产生量巨大,并且具有时间上和空间上的不均匀性,因此河道底泥在处理过程中面临着诸多问题。一般来说,河道底泥在处理及处置过程中依旧遵循“减量化、无害化、稳定化、资源化”的原则。河道底泥不同于一般的市政污泥,其有机质含量低,无机质含量高,且随着地域的不同,河道底泥的性质差别比较大,对应的处理工艺也存在一些差别。但是减量化是普遍接受的方式,并且在减量化处理过程中,机械脱水是快速实现河道底泥减量化处理处置的有效手段。但在实施过程中存在着若干问题困扰着项目实施。突出表现在底泥脱水后含水率的标准、脱水后底泥的再利用以及脱水过程中产生的余水去向及处理问题。

1.相关问题的讨论与分析

1.1 河道底泥脱水后含水率问题

从目前国家水环境项目综合整治实施过程来看,普遍认为河道底泥属于一般固废,在处置过程中不得随意填埋,并且在实施过程中应尽可能地降低其含水率以便减轻后续的处置压力。由于地域的差别,全国目前对于河道底泥脱水后含水率没有做明文的规定。地方对这一问题也比较慎重,截至到目前,从已经公开的文件来看,仅能查到一些地方对河道底泥的脱水后的含水率做了一些规定。其中上海市水务局印发的《关于规范中小河道整治疏浚底泥消纳处置的指导意见》中指出:“对疏浚底泥进行脱水固化及一定的无害化处理,最大限度在现场及消纳场地降低底泥含水率”;广东省地方标准《河道淤泥固化处置再利用泥质》(DB44/T2190-2019)中则明文规定,脱水固结后底泥含水率低于40%;《安徽省城市黑臭水体治理技术导则》中则建议泥饼的含水率低于50%。而山东省地表《城市河道淤泥利用规范》(DB37/T3387-2018)则建议其含水率不宜高于60%。从以上的地方规定中可以看出,不同地区对脱水后底泥含水率的要求不同,而且差别比较大。一般来说越往北,底泥中的含沙量及其他无机质的含量越多,对应的脱水后的含水率应该会越低。导致南北出现差异的另一个主要原因即是脱水后底泥的含水率也和后续的再利用密切相关。

1.2 机械脱水后余水问题

河道底泥在进行机械脱水之前,首先经历的水力冲挖清淤或者绞吸船清淤,无论是哪种方式,在清淤过程中都会加速污染底泥的释放,使得输送至陆地上脱水场地的泥浆或者余水中,有机污染的含量大幅度上升[1],以我公司承担的合肥某项目为例,河道水、清淤后泥浆、脱水余水的水质指标如表1所示。

表1 脱水过程中各部位的水质指标/mg/L

很明显,在不同的部位对应的水质指标不同,河道水的水质指标符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)中III类水的相关要求(总氮除外),且该河道国控断面的控制指标即为地表III类水。但是当清淤扰动以及脱水扰动后,相关的水质指标均有明显变化,特别是氨氮和总氮,由于其在水体中的存在形式多为溶解态,一般地混凝沉淀对其没有明显的处理效果。但是由于该河道水国控断面的执行标准是地表III类水,因此环保部门及专家论证时做出结论,不允许未达标的余水再次排入到河道中。事实上,从表1中可以明显看出,脱水后的余水属于微污染水体,如要达到地表III类水的要求,常规的生化处理很难做到,只有考虑膜处理系统用于去除氨氮和总氮。但是膜处理系统的工艺相对比较复杂,而且造价高昂。不得已,该项目的余水最终进入市政污水系统进行处理。从目前国内实施的河道治理项目来看,有相当一部分的余水进入到市政污水处理系统中,在一定程度上会影响市政污水处理系统的正常运行[2]。

事实上,河道底泥清淤的目的是进行污染物的转移或清除,尽管余水中的有关指标是超出《地表水环境质量标准》的限值。从更宏观的角度来看,余水中污染物的升高,主要源于底泥中污染物的释放,如果不进行清淤疏浚,相应的污染物将继续滞留在河道中;通过清淤、脱水,虽然排回河道的余水中的指标有所增加,但是随着污染底泥的转移,河道中污染物的总量在降低。但是这一观点在先前的河道环保清淤疏浚项目中尚未得到体现,特别是在方案编制及环评阶段没有统筹考虑,致使余水的去向比较迷惘。可喜的是,某些地方已经意识到了该部分问题,比如2019年广东颁布实施的《河道淤泥固化处置技术规范》(DB44/T2171-2019)中针对余水的去向问题做了规定,排入到城镇景观用水或用作一般回用水执行GB18918一级A标准;排入地表水III类用水执行GB18918一级B标准,该种地方标准的颁布及实施在一定程度上解决了目前余水处理方式选择及去向问题。

1.3 河道底泥再利用问题

关于河道底泥以及疏浚底泥的再利用问题,早在20世纪90年代就有相关的报道,只是当时在再利用过程中尚未涉及比较敏感的环保问题,主要的再利用方式是作为路基土以及建材等。近几年来,随着环保问题的日益突出,污染底泥的再利用凸现出来。污染的河道底泥作为一般固废,在脱水后的后续处置过程中依旧面临着部分问题。目前关于河道底泥的再利用,国家部委层面尚未出台相关的政策、规范及标准。仅有部分省市出台了相关的政策及地方标准。上海市水务局印发的《关于规范中小河道整治疏浚底泥消纳处置的指导意见》指出,疏浚底泥在满足相关标准可采用还林、还田利用。广东省在在疏浚底泥的具体利用上给出了较为明确的方向,主要用于土地利用、建材利用和工程利用,并且在具体利用上给出了相关的参照指标,对重金属含量、有机污染物含量、含水率、pH等给出了具体的限制指标。山东省地方标准《城市河道淤泥利用规范》(DB37/T3387-2018)中给出淤泥再利用的方向为农田利用、林地利用、园林绿地利用、严重扰动土地的改良等,并在具体的应用方式上给出了相关的限制指标。尽管再利用的方式多种多样,但是再利用的前提是淤泥必须首先满足无害化标准并不会产生二次污染。总的来说,河道底泥的再利用从方式上说有多种多样,从技术上来说不存在较大的问题,但是各地在实施过程中由于涉及敏感的环保问题,尚不能沟大胆地将河道底泥这种一般固废进一步资源化利用,从而使得河道底泥在再利用上普遍存在着时间上、空间上严重不协调现象。而解决这一问题,一方面国家或地方层面出台相关的政策及规范标准,另一方面要加强对再利用的过程监管[3]。

2.结语

总之,随着城市黑臭水整治工程及水环境综合治理工程的深入,河道底泥脱水固结及最终去向的问题逐渐显现出来,无论在含水率、余水去向还是再利用的途径上,都存在一定问题,均需要从管理、引导及监管方式上创新,在发展中解决面临的问题。

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