一種河道淤泥固化處理工藝

北極星環境修復網訊:摘要：本文以浦東河綜合治理工程項目實例為背景，提出一種河道淤泥固化處理工藝。該工藝通過使用液態的固化劑混合液以高壓旋噴的方式直接噴入河道淤泥中，在河道現場直接進行淤泥的攪拌混合，從而實現河道淤泥的固化處理，取得了經濟高效，節約工期的良好效果。

關鍵詞：河道清淤；固化處理；環保高效。

1.淤泥固化技術概述

現有技術中，河道清淤技術主要包括以下幾種：1、排乾清淤：通過修建臨時圍堰，把待施工段的河道截封住，然後抽排水進行幹挖作業或水力衝洗，以實現清淤的目的；2、水下清淤：通過藉助清淤船作為施工平臺，將一系列清淤裝置放在船上，然後可直接在水面上進行淤泥開挖作業，再通過輸送管道將開挖出來的淤泥運輸到岸上堆放場；3、環保清淤：通過使用專業環保清淤設備，實現二次汙染防治，保證有效的清淤深度和位置［1］。

上述的河道淤泥固化處理工藝採用固化劑乾粉的形式，使得攪拌時不容易攪拌均勻，固化效率低；另外，該工藝需要將淤泥輸送至料倉攪拌，由於淤泥的觸變性，輸送淤泥至料倉費時費力，生產成本巨大［2］。

為了解決上述問題，本文的目的在於提供一種河道淤泥固化處理工藝，可以在河道現場直接進行淤泥的攪拌混合，省時省力，攪拌固化效率高。

2.工程概況

浦東河綜合治理工程位於福州市晉安區，工程主要內容包括截汙工程、清淤工程及景觀工程。浦東河全長3872m，平均寬度約9~35m。河道設計常水位4.0m，20年一遇洪水位4.96m~7.56m。根據勘察報告顯示：該河道淤泥層層厚2.7-18.2m，呈深灰色，飽和，流塑，幹強度中等，韌性較差等特點。

綜合治理建設內容包括：河道內淤泥固化處理、截汙、調蓄池、行洪能力的保持和提升、以及長期水質在線監測系統等。浦東河為黑臭河道，通過綜合治理要求水體不黑臭，透明度大於25釐米，溶解氧（DO）＞2mg/L，氨氮濃度（NH3-N）＜8mg/L，氧化還原電位（ORP）＞50mV，河床河面無垃圾，周邊居民滿意度調查滿意度達90%以上。施工後使河道變深、變寬，河水變清，居民居住環境得到改善，達到「水清、河暢、岸綠、景美」的目標。

圖1浦東河水系治理工程局部施工平面圖

3.技術實施

1）本項目河道淤泥固化處理工藝，包括以下步驟：

預處理：採用泵水設備將河道內的表水抽排乾淨，直至露出河道底部的淤泥；

步驟一：對待固化處理的河道段的淤泥進行深度測量獲得該河道段的淤泥深度，以及對該河道段的淤泥進行取樣獲得淤泥樣本，對淤泥樣本進行測試分析得出該河道段淤泥的成分以及含水率；

步驟二：根據步驟一得出的淤泥的成分，進行固化劑種類的選擇，根據步驟一得出的淤泥的含水率確定固化劑與水的配比再進行混合，形成固化劑混合液；

步驟三：將固化劑混合液通過加壓後以高壓旋噴的方式直接水平噴入河道淤泥中，並使固化劑混合液到達步驟一測量得出的淤泥的深度；

步驟四：河道淤泥固化後產出固化土，使用挖掘設備挖出河道內的固化土並運輸到指定位置。

2）上述所述步驟一包括以下子步驟：

a：在待固化處理的河道段選取若干個位置點作為測試點；

b：將取樣裝置分別豎直插入上述測試點直至人工無法再往下插入為止，標記插入的深度後，上提取樣裝置，取出取樣裝置中的淤泥，進行淤泥成分和含水率的測試，並分別記錄上述位置點的河道淤泥的深度、成分和含水率；

c：根據記錄的各測試點的河道淤泥的深度、成分和含水率，根據各測試點的河道淤泥的深度的總和求平均值計算該河道段的河道淤泥的平均深度，根據綜合各位置點的河道淤泥的成分得出該河道段的河道淤泥的總成分，根據各測試點的河道淤泥的含水率的總和求平均值的方法得出該河道段的河段淤泥平均含水率；

d：根據河道淤泥的平均深度，得出固化攪拌伸入的深度；根據河道淤泥的總成分，選擇固化工藝所採用的固化劑的種類；根據河道淤泥的平均含水率，得出固化劑與水的配比。

3）上述步驟二中使用河道淤泥取樣裝置進行河道淤泥的深度測量以及淤泥的取樣，所述河道淤泥取樣裝置包括取樣倉、取樣標尺、擋板座和開倉推桿；使用該河道淤泥取樣裝置對河道淤泥同時進行深度測量以及取樣，包括如下步驟：

關閉並鎖緊倉蓋，使擋板座位於取樣倉的底端；

向下推動開倉推桿，開倉推桿下端對倉門施加向下的力，倉門受力打開，開倉推桿頂住倉門；

將取樣裝置豎直立在河道淤泥的表面，通過取樣手柄下壓取樣倉，河道淤泥被壓入取樣倉，擋板座受到淤泥擠壓上移，記錄取樣完成後，將取樣倉內淤泥排出取樣倉。

4）上述步驟三採用作業挖掘機來進行固化劑混合液和河道淤泥的攪拌混合，所述作業挖掘機包括挖掘機本體和裝配在挖掘機本體上的固化動力頭，固化動力頭包括分流器、鑽杆組件、動力箱和快速連接頭；使用該作業挖掘機對固化劑混合液和河道淤泥進行攪拌混合的方法，包括以下步驟：

挖掘機本體驅動固化動力頭移動到待混合的河道段，並驅動固化動力頭豎直往下運動伸入河道淤泥中；

高壓泵啟動，將固化劑混合液加壓後泵入固化動力頭中；

固化動力頭通過驅動組件驅動邊往下運動邊旋轉，加壓後的固化劑混合液從噴嘴噴出，直至到達步驟一所述的淤泥深度；

空氣壓縮機啟動，壓縮空氣從氣嘴噴出，擴大固化劑混合液與河道淤泥攪拌混合的面積。

4.實施效果

本項目首先使固化劑與淤泥接觸前就與水混合形成固化劑混合液，省去了常規工藝中灑乾粉導致的配比不精確，固化劑乾粉散布不均勻的問題，同時大大節約了固化劑的用量；

其次，利用帶旋噴的固化動力頭的作業挖掘機在岸上可直接將固化劑混合液噴入河道現場的淤泥中，一方面，無需進行水上作業，另一方面，可以在河道現場直接進行淤泥的固化，無需將淤泥輸送上岸後再行處理，省時省力，固化效率高；再者，採用高壓旋噴的方式往河道淤泥中噴入加壓的固化劑混合液，在實現常規的固化劑與淤泥混合的同時，利用高壓旋噴對河道淤泥的切割作用，進一步提高了攪拌的效率，方便固化工藝的進行和完成。

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