【正文】 過濾層，脫水底泥（濾餅）則被截留在濾層上。離心法是借底泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向達到泥水分離。過濾法用的設(shè)備有真空過濾機、板框壓濾機和帶式過濾機。真空過濾機連續(xù)進泥，連續(xù)出泥，運行平穩(wěn)，但附屬設(shè)施較多。板框壓濾機為化工常用設(shè)備，過濾推動力大，泥餅含水率較低，進泥、出泥是間歇的，生產(chǎn)率較低。帶式過濾機是新型的過濾機，有多種設(shè)計，依據(jù)的脫水原理也有不同（重力過濾、壓力過濾、毛細管吸水、造粒），但它們都有回轉(zhuǎn)帶，一邊運泥，一邊脫水，或只有運泥作用。它們的復雜性和能耗都相近。離心法常用臥式高速沉降離心脫水機，由內(nèi)外轉(zhuǎn)筒組成，轉(zhuǎn)筒一端呈圓柱形，另一端呈圓錐形。轉(zhuǎn)速一般在3000r/min左右或更高，內(nèi)外轉(zhuǎn)筒有一定的速差。離心脫水機連續(xù)生產(chǎn)和自動控制，衛(wèi)生條件較好，占地也小，但底泥預處理的要求及能耗均較高。（3）土工管袋法土工管袋法一般用于泥水混合物的脫水處理，高強度、可滲透的土工管袋能截流底泥并同時允許水的排出。在泥漿進入土工管袋之前，可提前加入聚合物以提高其脫水性能，減少脫水周期。水分從土工管袋的小孔隙中排出，并收集起來進行處理。土工管袋脫水周期較短，并且相對于重力脫水法，脫水處理后的底泥具備更低的含水率，有利于填埋處理。但土工管帶法投資較大、所需運營費用較高。 底泥脫水工藝比選機械脫水法能耗高，設(shè)備損耗大，管理成本高，不適用于本項目這類底泥量很大的底泥脫水，因此，本可研主要對自然干化法和土工管帶法從工程可實施性和經(jīng)濟性進行比選。表 底泥脫水工藝比選表序號比較項目自然干化法土工管袋法1工作原理建設(shè)地上式磚砌干化池，池底設(shè)置瀝水收集系統(tǒng)和防滲系統(tǒng)，底泥經(jīng)開挖運輸卸入干化池后，水分由于重力作用下滲，由瀝水收集管道排出，進入處理系統(tǒng)。土工管袋脫水步驟主要有3個階段：充填、脫水、固結(jié)。污泥加絮凝劑經(jīng)泵抽入管袋內(nèi)，由于土工管袋材質(zhì)所具有的過濾結(jié)構(gòu)和袋內(nèi)液體壓力達到脫水。 2滲濾液收集由干化池底瀝水收集系統(tǒng)收集，廢水產(chǎn)生量小，可設(shè)遮擋攔截雨水土工管袋所在場地需防滲，由場地四周邊溝進行滲濾液收集，廢水產(chǎn)生量大，雨水混入邊溝形成滲濾液3污泥含水率要求含水率大于60% 含水率需大于80%，需泵抽取壓入管袋4場地要求無特別要求，干化池可相鄰建設(shè)，便于廢水收集和處理需鄰開挖現(xiàn)場就近布置，不利于廢水收集處理5重復利用率可多次重復利用重復利用率很低，影響脫水效果，容易造成二次污染故障率低泵體損耗大，易出現(xiàn)故障6占地面積較大較小7運行能耗低較高8干底泥含水率較高較低9脫水周期長較長10投資較低較高11是否適用于本項目是否12成本低高綜上所述，土工管袋法適用于含水率很高、能夠利用泵體輸送、治理場地相對集中的場合，其產(chǎn)生的滲濾液量大，造成運行能耗和處理成本偏高，而本項目為河道清淤，洋溪溝和龍須溝屬小型河道，常年河水流動，沿岸堆積散落大量廢渣等固體廢物，河內(nèi)淤積物主要為河堤水土流失的泥沙、卵石及廢渣，不同于湖泊內(nèi)軟質(zhì)淤泥層，因此自然干化法更適用于本項目底泥，且具有運行可靠、運行能耗和處理成本較低、可重復利用，經(jīng)濟性較好，因此本項目擬采用自然干化法進行底泥脫水處理。洋溪溝和龍須溝治理范圍內(nèi)沿線大部分為廢棄廠房和荒地，可以選擇一塊場地作為污泥自然干化的場地。 底泥干化場設(shè)計，初始含水率為90%，根據(jù)同類工程經(jīng)驗經(jīng)自然干化處理后含水率一般可達60%。根據(jù)現(xiàn)場實地情況，在洋溪河治理范圍內(nèi)沿線大部分為廢棄農(nóng)田和荒地，龍須溝前段流經(jīng)工業(yè)區(qū)，后段經(jīng)過大部分區(qū)域為農(nóng)田，均有較大空地，可用于作為底泥自然干化場地，且就近布置干化場可方便運輸，屬于理想的干化場所。同時考慮底泥量、運輸距離以及沿岸居民區(qū)、工廠、農(nóng)田和荒地分布情況，共設(shè)置5個干化場地。2號干化場地用于接收龍須溝底泥、5用于接收洋溪溝底泥。1號底泥干化、處理場地設(shè)置6個干化池、2號底泥干化、處理場地設(shè)置8個干化池，5號底泥干化、處理場地設(shè)置4個干化池，總共26個干化池。每個干化池面積為600m2，干化池平面尺寸為1250m。設(shè)計參數(shù)：（1）干化池半地下布置，，，采用磚砌結(jié)構(gòu)，砂漿抹面。（2）干化場進行分區(qū)干化，輪流進泥，同時設(shè)置人員工作通道和污泥鏟車的行進道路。（3）干化池地面采用防滲處理（為了防止?jié)B出液污染地下水)。（4）防滲層上設(shè)濾水層，采用2~3層級配粗細河沙或石英砂（厚度視污水滲濾情況而定）。（5）~，便于滲濾水排放，并設(shè)橫豎數(shù)條排水溝，以接納下滲的污水并迅速排走以達到好的干化效果。其排水溝深度取100mm，并匯總接入污水收集池。 (6)底設(shè)置廢水收集導排系統(tǒng)，脫水產(chǎn)生的廢水經(jīng)管道收集至集水井，再由管道流入廢水池，利用一體化污水處理設(shè)備就地進行凈化處理。(7)集水井和廢水池均采用防滲處理，廢水池邊坡坡度不超過1:2，容積為500m3。(8)污泥干化后（含水量降低至60%），利用機械設(shè)備將干污泥運走，重新進新的濕污泥進行干化。 主要設(shè)備及原料消耗。表 底泥脫水主要設(shè)備和工程量表序號名 稱單位數(shù)量規(guī)格1干化池座26地上式、池內(nèi)防滲處理，并設(shè)置濾水導流系統(tǒng)2集水井座26防滲處理3廢水池座5防滲處理，容積500m34長臂挖掘機臺5XE260C，5淤泥裝載機臺56密閉式運輸車臺10V=12m37汽車吊臺2起重規(guī)格為3t 底泥安全處置方案大多數(shù)的含重金屬、有機污染物污染的淤泥，因含有可能對環(huán)境造成危害的物質(zhì)，不能直接填埋，為了降低、減輕或消除這類廢物本身帶來的危害，需要消除污染物危害，盡量資源和利用底泥，最終安全處置底泥。 受污染的淤泥來源及數(shù)量本項目來自洋溪溝、龍須溝中需要處理的廢物即受重金屬、有機污染物污染的淤泥，經(jīng)干化至含水率約為60%的固體時。 設(shè)計原則1）嚴格遵守國家和地方現(xiàn)行有關(guān)環(huán)境保護法規(guī)、法令和標準。2）選用工藝先進適用、流程合理、運行可靠的處理方法，嚴格控制重金屬離子對環(huán)境的二次污染。3）根據(jù)污泥不同污染程度，采用不同的處理處置方法。4）綜合分析各個方案，優(yōu)先選擇節(jié)省投資，運行費用較低的方案。5）結(jié)合實際情況，因地制宜，符合當?shù)匾蠛蜅l件。 工藝方案比較 國內(nèi)外底泥處置工藝介紹底泥處置無論采取何種處置工藝，都是以穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化為原則。一般來講，不同的底泥處置都需進行不同的預處理，預處理已經(jīng)成為該種處置方法的組成部分。就處置方法而言，雖然世界各國根據(jù)自己的國情和歷史的沿襲而各有側(cè)重，但歸納起來國內(nèi)外底泥最終處置方式主要有以下幾種：綜合利用（包括農(nóng)田林地利用、焚燒利用、低溫熱解利用、制造建筑材料等）、土地填埋和投海。（1）綜合利用① 農(nóng)田林地利用底泥脫水后堆肥農(nóng)用是一種較佳的最終處置方法。這種利用和處置方式可以使底泥含有的有機物重新進入自然環(huán)境，從而改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥力、促進作物的生長。底泥中含有大量植物生長所必需的肥分（N、P、K）、微量元素（Ca、Mg、Cu、Fe）及土壤改良劑（有機腐殖質(zhì)）。但是，底泥中也含有大量對植物、土壤及水體有危害作用的病菌、寄生蟲（卵）、難降解有機物、重金屬離子以及多氯聯(lián)苯、二惡英、放射性核素等難降解有毒有害物質(zhì)等，這些物質(zhì)會造成對土壤、地表水和地下水的嚴重污染，重金屬離子等甚至可能產(chǎn)生致癌物質(zhì)。一般而言，在泥水分離的過程中，當水中含有重金屬離子時，水中50％以上的重金屬離子都會轉(zhuǎn)移到底泥中，底泥中的重金屬離子含量較高。因此，底泥在作農(nóng)田林地利用前，應(yīng)首先對底泥進行檢測分析，用堆肥處理以殺死病菌及寄生蟲卵，采取物理化學方法去除重金屬離子等有害物質(zhì)。但目前普遍存在的問題是：檢測手段跟不上要求，處理成本根本無法與經(jīng)濟效益相平衡，處理不當會產(chǎn)生想當危險的后果，化肥的普遍應(yīng)用造成底泥堆肥銷售市場難以開發(fā)等，這些使得此種處置方式尚在研究開發(fā)當中，未得到普遍的推廣。② 焚燒利用焚燒是底泥最徹底的處理方法，焚燒最大優(yōu)點是可以迅速和較大程度地使底泥減容，并且在惡劣的天氣條件下不需存儲設(shè)備。底泥中含有一定量的有機成分，經(jīng)脫水干燥的底泥可用焚燒處理，焚燒可以迅速降低底泥的體積并降低其有害性。焚燒使有機物完全燃燒，最終產(chǎn)物是COH2O、N2等氣體及焚燒灰。底泥焚燒廢氣中可以獲得剩余能量，用來發(fā)電；所產(chǎn)生的焚燒灰可用于改良土壤、作為磚瓦和陶瓷等的原料等。底泥在焚燒之前無需進行堆肥、消化等處理，但是需進行脫水干燥來降低其含水率。底泥的焚燒操作很復雜，而且其有機成分含量直接影響其燃燒熱值，焚燒效果很不穩(wěn)定，有可能需要輔助燃料以提高焚燒的質(zhì)量，焚燒時動力消耗也較大。底泥經(jīng)過燃燒后，含水率可降到0%，質(zhì)量與體積會大大降低，但焚燒殘渣為有害物質(zhì)，仍需進行運輸和最后處理。另外，底泥焚燒廢氣可能含有致癌物質(zhì)二惡英，故需要配備去除二惡英的裝置，價格較高。因此底泥焚燒所需的基建投資和運行費用較高，工藝操作復雜。③ 低溫熱解利用將底泥進行熱化學處理可制取可燃物。因熱解的無害化和減量化徹底，地位已逐漸升高。底泥低溫熱解是一種發(fā)展中的能量回收型底泥熱化學處理技術(shù)。它通過在催化劑作用下無氧加熱干燥底泥至一定溫度（500℃）、由干餾和熱分解作用使底泥轉(zhuǎn)化為油、反應(yīng)水、不凝性氣體和炭等可燃產(chǎn)物，最大轉(zhuǎn)化率取決于底泥組成和催化劑的種類，正常產(chǎn)率為200～300L（油）/t（干泥），其性質(zhì)與柴油相似。這是一個新興的課題，有著很好的發(fā)展前景，目前正在探索和試驗階段。④ 建筑材料利用利用底泥制磚是一種變廢為寶的處理方法，不但減少了因堆放而侵占耕地，同時緩解了磚瓦廠土源緊張和對農(nóng)田的取土破壞，社會效益顯著。底泥制磚的方法有兩種。一種是用干化底泥直接制磚，另一種是用底泥焚燒灰渣制磚。用干化底泥直接制磚時，應(yīng)對底泥的成分作適當調(diào)整，使其成分與制磚粘土的化學成分相當。當?shù)啄嗯c粘土按一定重量比配料時，底泥磚可達普通紅磚的強度。利用底泥焚燒灰渣制磚時，灰渣的化學成分與制磚粘土的化學成分是比較接近的，制坯時只需添加適量粘土與硅砂。無論采取哪種制磚方法，對底泥的預處理要求較高，由于所制作的是與人有較密切接觸的地磚或墻磚，在制磚前必須對底泥進行徹底地除臭除毒，用消化等方法將底泥中極易發(fā)臭腐敗的有機物腐殖質(zhì)分解成二氧化碳、氮和水，并采取措施殺滅各種病原體，然后用物理化學方法把底泥中的鉻、鎘、鉛等重金屬轉(zhuǎn)化為水不溶物實現(xiàn)穩(wěn)定化，再通過脫水使底泥含水率盡可能地降低。最后，這些除臭除毒滅菌脫水后的底泥方可用來制成人行道地磚或墻體用紅磚。并且磚瓦行業(yè)做為一種夕陽產(chǎn)業(yè)，要充分分析磚的銷售河道，并考慮到采用先進的制磚工藝以節(jié)省成本和提高質(zhì)量以提高磚的銷量。（2）填埋底泥消化后經(jīng)脫水再進行填埋是目前國內(nèi)外常采用的方式。其優(yōu)點是投資少、容量大、見效快。填埋始于上個世紀60年代，經(jīng)過四十多年的發(fā)展其處理技術(shù)已臻成熟。底泥經(jīng)過簡單消化滅菌和自然干化脫水后，有機物含量降低，總體積減少，性能穩(wěn)定，可以直接送到生活垃圾填埋場填埋；或者設(shè)置專用的填埋場，根據(jù)底泥的含水率及力學特性等因素進行專門填埋。底泥填埋的操作要求與垃圾填埋相似。填埋場四周設(shè)圍欄，并采取相應(yīng)的防蚊蠅、防鼠措施。為防止二次污染和地下水污染，底泥的填埋較之普通的垃圾填埋有更高的防滲要求，應(yīng)鋪設(shè)符合標準的防滲層。為使填埋底泥穩(wěn)定，對填埋作業(yè)亦有相應(yīng)的要求：未經(jīng)干燥焚燒處理的底泥宜小規(guī)模分層填埋，生污泥泥層厚度應(yīng)，消化污泥泥層厚度應(yīng)不大于3m，彼此交替進行填埋，并設(shè)置排液、通氣裝置。底泥焚燒灰渣填埋時，可不分層填埋。底泥的土地填埋需要大面積的場地和一定量的運輸費用，需做防滲處理以免污染地下水，并且考慮到填埋底泥的穩(wěn)定性，這就需要對底泥的脫水、填埋場的防滲層和填埋作業(yè)有較高要求。 底泥處置方案的優(yōu)缺點。表 底泥處置工藝比較一覽表處置工藝主要優(yōu)點主要缺點農(nóng)田綜合利用可以改良土壤結(jié)構(gòu)，提供植物生長必需肥分和微量元素，增加土壤肥力、促進作物的生長。檢測手段跟不上要求，處理成本無法與經(jīng)濟效益平衡，處理不當可能產(chǎn)生危險的后果，銷售市場難以開發(fā)。焚燒利用含水率可降至0%，迅速和較大程度地使底泥減容。焚燒產(chǎn)物既可用作新的產(chǎn)品原料，又可回收熱能。工藝操作復雜，運行不穩(wěn)定，會產(chǎn)生巨大危害性的煙塵，基建及運行費用高昂，是其它處置方法的2～4倍。低溫熱解利用無害化、減量化和資源化徹底，可通過干餾提取油、氣等工藝和設(shè)備還需改進，總體還在試驗和探討階段。建筑材料利用減少占用土地，減少了對自然資源的消耗，而且可以使資源得到循環(huán)利用，社會和經(jīng)濟效益顯著。由于與人密切接觸，除臭除毒滅菌等預處理工序嚴格，安全性受到懷疑；還需考慮制磚工藝和磚的銷售河道。土地填埋工藝成熟，經(jīng)驗豐富，操作和管理簡單，經(jīng)濟節(jié)能不耗電，具有投資少、容量大、見效快的特點。占地面積大，對底泥的脫水、填埋場的防滲層和填埋作業(yè)有較高要求。 推薦方案底泥的若干種處置方式各有其優(yōu)缺點，采用何種處置方案最主要的根據(jù)就是底泥的物理化學性質(zhì)。根據(jù)底泥環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測資料，可以看出洋溪溝、龍須溝底泥中的重金屬污染亦較嚴重，同時存在有機污染物污染，以及以上處置方案的選擇原則，本著以保護環(huán)境、安全經(jīng)濟和人民健康為原則，考慮到邵陽的城市特點，經(jīng)過綜合分析，選擇土地填埋法進行處理。填埋法是最佳的選擇。原因是：填埋法工藝技術(shù)成熟，經(jīng)驗豐富，能對底泥進行安全的處置，二次污染最少，基建投資和運行費用低，操作和管理簡單，管理和服務(wù)人員編制少，耗能低，是最為合理的底泥處置方法。 底泥無害化處理方案底泥經(jīng)干化后需要送至填埋場填埋，首先應(yīng)滿足相應(yīng)的要求。洋溪溝、龍須溝底泥主要污染物為重金屬和有機污染物，經(jīng)檢驗，底泥重金屬和有機污染物濃度未超過危險廢物標準，不屬于危險廢物。則底泥經(jīng)過處理后污染物浸出濃度滿足填埋場相應(yīng)標準后，即可送至填埋場填埋。 底泥重金屬污染無害化處理方案污染底泥在進行安全填埋前，需要對底泥中重金屬和有機污染物進