在城市⿊臭⽔体综合整治中，内源清淤疏浚是解决⽔体⿊臭问题的有效⼯程⼿段之⼀。⽂章主
要介绍了清淤疏浚技术、清淤设备发展趋势、底泥脱⽔⼲化技术、底泥资源化。 所谓⽔体“⿊臭”，并不是⼀个科学指标，从视觉上讲是指⽔体呈⿊⾊或泛⿊⾊，从嗅觉上讲是指
⽔体散发出刺激⼈的嗅觉器官并引起⼈不愉快或厌恶的⽓味。⽔体⿊臭是⼀种⽣物化学现象，
⼤量研究表明其发⽣⿊臭的机理基本⼀样：当⽔体受到严重有机污染时，好氧微⽣物⼤量分解
有机物，⽔体中复氧速率跟不上耗氧速率后⽔体缺氧。⼀些悬浮物与有机污染物在⼀定条件下
发⽣沉集，从⽽使厌氧微⽣物⼤量繁殖并分解有机物，产⽣的难溶于⽔的有臭⽓体(如胺、氨、
硫化氢)逸出⽔⾯，进⼊⼤⽓使⽔体散发出难闻的臭⽓。此外，它们在上升过程中卷⼊污泥，使
⽔体发⿊；同时，缺氧的⽔体使Fe、Mn 等重⾦属还原，结合⽔中的S2+形成FeS、MnS，也能
使⽔体发⿊。
⿊臭⽔体的综合治理，⼀般遵循“外源减排、内源清淤、⽔质净化、清⽔补给、⽣态恢复”的技术
路线。外源减排和内源清淤是基础与前提，⽔质净化是阶段性⼿段，⽔动⼒改善技术和⽣态恢
复是长效保障措施。
其中内源控制技术⼀般是把⿊臭⽔体内受污染的底泥（通常为河床表层部分）通过清淤疏浚的
⽅式挖掘出来。
清淤疏浚技术通常有两种：⼀种是抽⼲⿊臭⽔后清淤；另⼀种是采⽤⽔上作业⽅式直接从⽔中
清除淤泥。清淤底泥通过除杂、除沙、浓缩沉淀、⼲化等处置⼯艺，最终实现泥⽔分离。分离
出来的尾⽔采⽤化学和⽣物⽅式进⾏处理，进⼀步降低⽔中污染物指标的浓度，满⾜排放标准 后回排⾄城市⽔体中。⽽泥渣依据资源化原则，可对⼲化后的泥饼进⾏堆肥、回填和烧制等处
磁铁块置。
01
去离子水机器清淤疏浚技术
清淤疏浚技术的选择，主要任务是清淤设备的选择，⽽清淤设备的选型则要根据⿊臭⽔体的污
染物粒径、组成，清淤量，周边环境，⽔⽂⽓象等情况综合分析后确定。抽⼲⿊臭⽔的⼲式清
淤⽅式⼀般适⽤于⽔域⾯积⼩，清淤量⼩，周边环境不允许⼤型机械进⼊的情况；⽽⽔上清淤
⽅式则主要适⽤于⽔域开放，清淤量⼤的⽔体情况。
⼀、⼲式清淤
⼲式清淤是指抽⼲城市⿊臭⽔，使⽔体底泥裸露出来，使⽤⽔⼒冲挖的⽅式对淤泥进⾏清理。
⼲式清淤具有清淤浓度⾼（含固率可⾼达 30%）、清淤速度快、清淤较为彻底的优点，但也存
在破坏⽔体原有⽣态，产⽣⼆次污染的不⾜。在实际施⼯中，⼲式清淤⼀般使⽤在城市箱涵清
淤、明渠清淤、⼩型湖泊清淤，设备操作简单，转运⽅便快捷，⿊臭⽔体治理效果明显。武汉
黄孝河箱涵清淤采⽤的就是典型的⽔⼒冲挖⽅式。箱涵分段抽⼲后，使⽤⼈⼯或⼩型机械的⽅
式将箱涵内⼤颗粒物包括⽯块、⽣活垃圾等先清理⼲净，再使⽤⽔⼒冲挖机组对箱涵内细颗粒蜡烛颜料
的泥沙进⾏抽吸。
⼆、⽔上清淤
对于⽔域开阔、⽔位较深的⿊臭⽔体，断⽔排⼲难以实施，⽔上作业成为唯⼀途径。⽔上作业
的清淤设备可分为机械清淤设备和⽔⼒清淤设备。
机械清淤设备的⼯作原理主要是通过抓、挖、铲等机械运动达到清除淤泥的⽬的。常⽤的设备
有抓⽃式挖泥机、⼩型抓⽃挖泥船、反铲⾃运式挖泥船等。这些清淤设备主要在⼯程疏浚上运
⽤较多，这种疏浚不考虑疏浚过程造成的底泥再悬浮对⽔体的污染，只适合于污染较为严重的
港⼝、海湾和⼀些内陆⽔域。对于那些环保要求更⾼的清淤⼯程，则主要依靠⽔⼒清淤设备。
⽔⼒清淤设备通过利⽤⾼压⽔冲刷河床中的淤泥，形成⼀定浓度的淤泥，然后通过泥浆泵的
绞吸、抽吸等作⽤将悬浮起来的淤泥吸⼈并通过管道排出。⽔⼒式挖泥船主要有绞吸式、耙吸
式、⽃轮式、吸扬式等。⽔⼒式挖泥船依靠⽔⼒输送或船舶⾃航可以长距离输送挖掘的介质，
⽽且挖掘、输送、排放是同时连续进⾏的。⽔⼒清淤过程中⾼压⽔冲刷淤泥和泥浆泵抽吸悬
浮起来的淤泥同时进⾏，⽽且⼤多数清淤设备在⾼压⽔上⽅配备罩壳等组件，有效的避免了
冲刷起来的污泥扩散⾄上覆⽔体造成污染。
专⽤环保绞⼑头是⼀种可以⾼精度挖除⽔下污染底泥，⽽对周围扰动最⼩的新型绞⼑。专⽤环
保绞⼑装配有导泥挡板、绞⼑密封罩、绞⼑⽔平调节器等装置，⽆论清淤深度如何变化，通过绞⼑⽔平调节器，使绞⼑始终保持⽔平状态，清淤时绞⼑外罩底边平贴河床，绞⼑密封罩将绞⼑扰动范围内的淤泥有效封盖并通过泥泵充分吸⼊。与常规的敞开式绞⼑相⽐，专⽤环保绞⼑有效防⽌了因绞⼑扰动使底泥颗粒向罩外⽔体扩散，避免施⼯过程中因挖掘造成⼆次污染，⼜杜绝了逃淤现象，底泥清除率可达到96%以上。
机械清淤设备⼀般清淤深度都较浅，适合于中⼩型河道及⽔深较浅的港⼝码头。⽽且⼤多数机械清淤设备在清淤过程中对沉积物都存在不同程度的扰动，成为其在环保清淤⼯程运⽤的⼀⼤障碍。⽽⽔⼒清淤设备⼀般清淤深度都较⼤，适合于针对江河湖库的⼀些⼤型的清淤⼯程。⽽且，⽔⼒清淤设备⼤多依靠泥浆泵的抽吸作⽤来达到清淤的⽬的，这种清淤⽅式绝⼤多数情况下对⽔底沉积物的扰动都较
⼩，完全符合环保疏浚对环境的要求。
02
清淤设备发展趋势
（1）清淤设备向⼤型化，集成化⽅向发展。⼤型化的清淤设备主要针对江河湖库这些⽐较宽阔⽔域的清淤⼯作，⼤型化的清淤设备主要集成清淤、排泥以及淤泥脱⽔、固化等功能，甚⾄包含了脱⽔后的上清液的处理⼯艺，这样可以⼤⼤减少淤泥的外运量，⽽且保证了外排的脱⽔上清液不会对⽔体造成⼆次污染。
（2）清淤设备向⾃动化，智能化⽅向发展。清淤设备加装传感器，将⽔流速度、⽅向、风浪、船舶位置、船舶航向与航速、船舶的纵倾与横摇等参数实时输⼊计算机，可实现计算机对清淤设备的⾃动控制。全球定位系统，动态定位，动态跟踪系统，疏浚轨迹显⽰系统的应⽤，使清淤设备能以极⾼的精度进⾏疏浚作业，完全沿着预定的疏浚线路施⼯，能有效地避免了漏挖、重挖、⽋挖或过挖，提⾼疏浚效益。
（3）清淤设备祥多样化⽅向发展。清淤设备不仅仅有⼤型的各类挖泥船，也有⼩型的清淤机，以适应我国多样的施⼯环境。
03
底泥脱⽔⼲化技术
由⽔⼒冲挖、挖泥船或清淤机等通过管道输送⽽来的淤泥，成分极为复杂，除污泥外，还有⼤量⽣活垃圾、⽯块、絮状物、泥沙和⽔⽣⽣物（如植物、贝壳等），含⽔率⾼，通常达90%以上，为实现远距离输送，冲击负荷也很⼤。这些特点使得底泥处理处置成为⿊臭⽔体内源清淤的难点。底泥处理处置的⼯艺流程如下：
⼀、除杂除砂
为减轻⿊臭⽔体污泥中复杂成分给后续⼯艺带来的负荷，必须对来浆先进⾏除杂和除砂处理。借鉴污⽔处理的经验，格栅与沉砂池相结合的⽅式是⽬前⿊臭⽔体底泥使⽤较多的除杂除砂装置。但⿊臭⽔体底泥成分复杂，泥浆中夹杂的砖⽯等⼤颗粒物，形状不规则且⾃重⽐较⼤，对格栅机会造成⽐较⼤的冲击，齿耙极易损坏，使得格栅机不能正常运转，加之格栅栅条间距较⼤（若过⼩则容易堵塞），进⼊沉砂池的成分仍⽐较复杂，沉沙池沉积物难以分级利⽤。
由盾构泥浆处理设备改造⽽来的泥浆净化器，采⽤振动筛结合⽔⼒旋流器的⽅式对底泥进⾏除杂除砂，⼯程实施效果明显。底泥输送⾄该设备后，⾸先经预筛（不锈钢材质，筛孔直径为
3mm）将3mm以上颗粒物筛分出来，3mm 以下颗粒随泥浆进⼊旋流筛分系统，0.02mm（分离粒度D50）以上颗粒经旋流和再次筛分后从泥浆中脱离出来。细颗粒物可通过多级旋流器⽽进⾏多级分离，为后续的资源化利⽤提供了有利条件。筛分之后的渣料，根据粒径的不同，可进⾏分级处理。⽣活垃圾、⽊块、贝壳等可送⾄就近填埋场进⾏填埋；较粗的⽯砾可⽤于填⽅；细砂则可直接⽤于建筑材料进⾏⼆次利⽤。
⼆、污泥浓缩
经除杂除砂设备处理后，泥浆含⽔率仍较⾼，必须先进⾏浓缩沉淀，以减少进⼊⼲化⼯序的污泥体积。在污⽔处理⾏业，重⼒浓缩、⽓浮浓缩和机械浓缩是⽬前主流的污泥浓缩⼯艺，⽽在⿊臭⽔体底泥清淤施⼯中，由于污泥泥浆量⼤，不稳定，实现连续⽣产是⾸要任务，因此能稳定运⾏的重⼒沉淀⼯艺是⾸选。
重⼒沉淀⼜分为⾃然沉淀和混凝沉淀两种。⾃然沉淀不添加任何药剂，仅依靠重⼒作⽤，完成污泥悬浮物的沉降。它能耗低、运⾏稳定，但需要较⼤的占地⾯积以满⾜连续⽣产，浓缩底泥的含固率也较低。混凝沉淀需添加⼀定量的药剂辅助污泥进⾏沉淀，所需药剂成本较⾼，能耗
也较⾃然沉淀⾼，但它占地⾯积⼩，效率⾼，浓缩底泥含固率⾼，通常可达20%-30%，可⼤⼤减⼩后续⼯艺的进浆体积，泥浆减量化明显。具体施⼯时可依据⼯程实际条件，综合考虑占地⾯积、药剂成
本、⼈员设备投⼊等因素，选择最具经济效益和社会价值的⼯艺⽅案。
三、污泥⼲化
⿊臭⽔体污泥⼲化的⽅法有：预压法( 真空、堆载) 、板框压滤、离⼼脱⽔、⼟⼯管袋法和主动开沟排⽔⼲化等⽅法。其中先采⽤絮凝剂和固化剂调理，再进⾏板框压滤是⽬前⿊臭⽔体疏浚底泥快速⼲化的⽅法。板框压⼒越⼤，滤饼含⽔率越低，污泥脱⽔效果越好，但是压⼒过⼤时，容易造成跑料；压滤时间越长，所得净滤液量体积越⼤，污泥脱⽔效果越好，但是压滤时间到达⼀定长度后，压滤时间进⼀步延长，脱⽔效果变化不甚明显；在相同的过滤压⼒和过滤时间内，随着絮凝剂投加量的增加，污泥脱⽔速度不断加快，污泥脱⽔效果也越好。所以在选择机械脱⽔的⽅式时，需要通过试验，确定合适的压滤压⼒和压滤时间，并从经济的⾓度考虑确定合适的絮凝剂、固化剂投加量。
土压力盒
四、尾⽔处理
为保证浓缩池上清液和压榨清⽔满⾜排放标准，必须对尾⽔进⾏处理才能外排。⽬前尾⽔处理主要集中在物理化学和⽣物处理上，包括混凝沉淀法、膜⽣物反应器（MBR）技术、曝⽓⽣物滤池技术、⽣物接触氧化法、⽣态湿地、⼈⼯塘等⼯艺⼯法。
在⼯期紧，处理量⼤实际施⼯背景下，混凝沉淀深度处理式的⽅式是⽐较符合需求的尾⽔处理⽅式。
麻元友尾⽔混凝沉淀通过添加混凝剂，将⽔中的微⼩悬浮物，包括有机和⽆机杂质，降低⽔的⾊度和浊度，减⼩⽔中溶解性杂质浓度，达到满⾜排放的要求。
在处理量⼤，场地⼩等更为严格的要求下，在混凝剂中添加磁粉，使悬浮物、胶体物质、藻类、磷等形成可作⽤于磁场的微絮颗粒，然后通过磁⼒将其从⽔体中快速分离出来。该超磁分离净化法停留时间短，可连续运⾏，占地⾯积⼩，处理量⼤，可成为⿊臭⽔体尾⽔处理中的⼀种选择。
04
底泥资源化
底泥资源化⽇益受到重视，成为底泥处置的发展趋势。在实际⼯程施⼯中，底泥的资源化主要有以下⼏个⽅⾯。麦克风咪头
1、底泥堆肥
由于重⾦属、病原微⽣物等有毒有害物质的存在，经⼲化的底泥往往不能直接⽤于农⽥，⽬前常采⽤堆肥、淤泥消化、加碱或氯⽓、加固化稳定剂等技术⼿段降低底泥中的有毒有害物质。其中堆肥是应⽤较为⼴泛的底泥处置⽅式。堆肥后的底泥，可以改善⼟壤理化性状、提⾼⼟壤肥⼒、促进园林植物⽣长，并以底泥为材料，进⾏栽培营养⼟的配⽐试验，其效果和⼀般复合肥相差⽆⼏。
2、底泥填⽅
对⼲化底泥进⾏再次⼲燥、脱⽔，固化稳定处理和热处理，使其适合于⼯程需求，可进⾏回填施⼯，作为填⽅材料使⽤。从⼯程应⽤⾓度出发，以化学固化处理为主同时辅以物理固化是⽬前最为便捷、适⽤范围较⼴、造价较为理想的⽅法，与⼀般的⼟料相⽐，淤泥固化⼟具有不产⽣固结沉降、强度⾼、透⽔性⼩等优点，除可以免去碾压等地基处理外，有时还可达到普通砂⼟所达不到的⼯程效果。⽬前常⽤的固化材料中主要有⽔泥、⽯灰、⽯膏、粉煤灰等。
3、底泥制陶
底泥矿物与粘⼟类似，具有在⾼温下发泡膨胀的特点，采⽤⾼温加热膨胀后冷却固化的⽅法，可使底泥陶粒在保证⼒学性能的同时提⾼材料的保温效果。随着建筑⼯业对环保节能要求的⽇益提⾼，利⽤粘⼟或相关替代产品（如淤泥、页岩等）⽣产陶粒，获得能耗低、热⼯性能和体积稳定性好、耐久性能优异的新型建材已成为重要发展⽅向。
4、底泥制砖
疏浚底泥具有颗粒细、含沙量少、可塑性⾼、结合⼒强等特点，在制砖领域具备⼀定先天性的优势，其中所含的⼤量有机物在焙烧过程中被烧失⽽产⽣微孔，这样就可以降低产品的体积和密度，通过调
节配⽅可以制得透⽓性较好的轻质砖。以淤泥为主要原料制成的砖块质轻、透⽓性好，⽽且很容易制出不同的⾊彩，适宜于各种建筑物装饰。如将其制成砖块⽤于铺设⼈⾏
道，⾬⽔能够穿过砖块直接渗⼊地下，可防⽌因下⽔道排⽔不畅⽽造成积⽔。
05
⼯程实施经验
在城市⿊臭⽔体综合整治中，总结出以下四点，可以指导类似⼯程的实施：
1、⼲式⽔⼒冲挖⽅式清淤浓度⼤，效率⾼，但清淤量⼩，存在⼆次污染的风险，适合⼩型⿊臭实体的清淤施⼯。
2、⽔上清淤作业⽅式种类繁多，环保绞吸⽅式是运⽤较为成熟的⼯艺，其中专⽤环保绞⼑能有效避免施⼯过程中因挖掘造成⼆次污染，提⾼清淤效率。
3、底泥进⾏资源化之前，需要进⾏除杂除砂、浓缩沉淀、脱⽔⼲化⼯艺处理，降低底泥含⽔率，形成分级渣料，根据渣料粒径的不同，采⽤不同的资源化处理⽅式，若有重⾦属污染，还需要进⾏钝化和螯合等处理之后再做利⽤。
4、在实际⼯程运⽤中，底泥有堆肥、填⽅、制陶和制砖四个处置⽅向，为底泥的资源化提供了具体途径。
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