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1、茅洲河流域水環境整治中茅洲河流域水環境整治中 治理的治理的策略、實踐和啟示策略、實踐和啟示設計總負責人 唐穎棟中國電建集團華東勘測設計研究院2023.02.252目 錄一、為什么要治理?二、我們對策是什么?三、我們是怎么做的?四、我們有什么建議?3一 為什么要治理?一一.為什么要治理?為什么要治理?1 1 泥的產生泥的產生自然環境和人工設施中從水相轉移到固相的污染物 河湖底泥 通溝污泥 污水廠污泥 化糞池糞渣 施工泥漿、渣土城市中“泥”的來源-遷移-沉積5一一.為什么要治理?為什么要治理?1 1 泥的產生泥的產生通溝污泥河湖底泥隨著雨水沖刷進入,在流淌過程中遷移、沉淀的泥砂自然沼澤化過程產生,
2、例如岸邊樹葉、水生生物腐敗雨污混合污水流入,將糞漿物質和其他市政有機垃圾物質帶入河流湖泊生活垃圾,碎石塊等固體廢棄物污水管網中污水沉淀物、糞渣、雜物、入侵的泥砂雨水管網、暗涵中從雨水口進入的垃圾雜物、混接錯接進入的污水懸浮物沉淀、隨雨水徑流匯入的泥砂主要含無機泥砂、固體廢棄物、有機物污染物和重金屬污染物等,不同來源組分差異大,但熱值普遍較低污水廠污泥化糞池糞渣施工渣土、泥漿n 主要成分及特點污水處理過程中產生的沉淀泥砂、微生物、微生物代謝產物、殘余藥劑、其他固形物等,主要來自沉淀單元有機物含量高、熱值高、含水率高、痕量污染物富集,環境風險高化糞池底部的消化污泥、沉渣以及上層的浮渣,殘留的衛生紙
3、制品等有機物為主、熱值高、病原微生物富集、環境風險高泥土、砂礫以及施工中添加的膨潤土、表面活性劑等熱值低、以無機物為主、泥漿的懸浮顆粒濃度高p茅洲河流域面積388km2,流經深莞2市3地,是深圳第一大河,干流長41.69kmp由于長期污染,干支流水質長期屬于重度黑臭,生態退化6n 茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?一、基礎建設階段n茅洲河流域(寶安片區)水環境綜合整治工程n茅洲河流域(光明片區)水環境綜合整治工程n茅洲河流域(東莞片區)水環境綜合整治工程二、系統提升與完善階段n茅洲河流域(寶安片區)正本清源工程n茅洲河流域(光明片區)正本清源工程n茅洲河流域(東莞片區)水環境綜合整治
4、二期工程n寶安區2019年全面消除黑臭水體工程(茅洲河片區)n光明區2019年全面消除黑臭水體工程(公明核心區)自2015年茅洲河流域治理啟動以來,遵循“流域統籌,系統治理”思路,圍繞“污水、雨水、泥”展開工作,目前,基本完成二個階段的整治。2 2 茅洲河的泥茅洲河的泥7寶安片區干流下游沙埔西道生圍涌共和涌衙邊涌排澇河龜嶺東水羅田水老虎坑水松崗河潭頭渠潭頭河新橋河上寮河萬豐河石巖渠2 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?n 河湖底泥河道流域內河道淤積嚴重(2015年)82 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?小湖塘庫分布 以寶安片區為例,流域內主要小
5、湖塘39個,水域面積30.3ha,小湖塘庫水體自凈能力較弱,環境容量極小,而長期缺乏管理又造成了塘庫底部出現了淤積,致使水體發黑發臭。n 河湖底泥小湖塘9推高河底高程、侵占防洪斷面,影響流域行洪安全底泥對水體有機污染物的吸附-解吸作用,造成水體黑臭往復茅洲河感潮段潮汐作用強化底泥擾動,加速了底泥有機污染釋放底泥中重金屬、持久性有機污染物富集,威脅水生態安全茅洲河淤灘寬度約占現狀河底寬65%80%,淤積斷面約占河道行洪斷面10%25%,河床淤積嚴重縮窄原河道行洪斷面,導致水位雍高,進而降低河道行洪能力茅洲河水中氨氮、總磷和五日生化需氧量等有機污染指標嚴重超標,遷移-富集在底泥中,隨著水體擾動不斷
6、釋放,造成黑臭現象反復,同時自然氧化分解污泥消耗大量溶解氧,水生生物無法生存茅洲河洋涌河水閘至河口段為強感潮河段,潮汐作用帶來的底泥擾動加速了底泥污染釋放,導致污染物在下游段形成污水團,在河口往復、無法消散流域內工業企業長期向河道中偷拍工業廢水,重金屬富集在底泥中,危害水生生物生存空間和流域生態安全格局,并且存在底泥重金屬通過食物鏈向人體富集的風險2 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?n 河湖底泥治理必要性工業、市政污水排放揮發至大氣生物代謝轉化水解光解稀釋、擴散吸收沉積解析再懸浮淤積生物富集溶 解 傳 輸顆 粒 傳 輸沉 積10老舊市政雨水管道暗涵汊流河道n 通溝污泥
7、污泥來源治理原因主要對象排查數量*(km)市政污水管網部分已建成污水干管長期未通水缺乏維護、淤積嚴重2016年前已建成的市政污水管1094市政雨水管網造成內澇風險、雨季管道沉積物污染受納水體現有雨水管和雨污分流實施后承擔雨水排放功能的原合流管1320小微水體原先藏污納垢的污水排放通道轉變為雨水排放通道暗涵、汊流、明溝168+121+3252 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?排水系統中的沉積物*寶安片區為例112 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?序號 區域設施 規模(萬噸/日)小計(萬噸/日)合計(萬噸/日)1光明公明水質凈化廠10511712
8、光明水質凈化廠303中上游2#應急處理站114寶安松崗水質凈化廠30855沙井水質凈化廠506中途應急污水處理站57東莞三洲污水處理廠15358新民污水處理廠20n 污水廠污泥公明水質凈化廠中上游2#應急處理站中途應急污水處理站目前流域內8座集中式污水處理廠的處理量達171萬噸/日,按每萬噸污水處理量產8噸80%含水率污泥計算,流域內污水廠污泥產量在1368噸/日 污水中約4050%的COD、3045%的N和約90%的P轉入污泥,若污泥得不到妥善處理,污染削減和節能減排的效果將大打折扣;2015年深圳污泥本地處理率不足50%,主要采用熱干化、堆肥處理,其余全部外運處置。12p 含水率高,低含固
9、率;p 揮發性有機物含量低,熱值低蛋白質脂肪多糖其他有機物無機物我國污水廠剩余污泥特性2 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?n 污水廠污泥5-10%5-10%N70-8570-85%P污水處理過程中的物質流13化糞池是利用沉淀和厭氧發酵原理,阻截、沉淀污水中的糞便、泥沙、紙巾等各種懸浮污染物質,從而達到初步凈化糞便污水的目的。n 化糞池糞渣磚砌式玻璃鋼一體化式2 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?區域寶安區光明區東莞鎮化糞池(座)25742163988652可清掏糞污(萬噸/年)60(按半年清理周期計)糞渣 是積存在化糞池底部的消化污泥、沉渣以及
10、上層的浮渣,含有大量有機污染物 及各種致病菌,且固體雜質較多。意義:在老城區,由于原設計管網過流能力不足、重力流管網坡度小、居民排水習慣等原因,化糞池的設置可有效防止市政管網堵塞。趨勢:新建城區在管網遵循設計規范建設,基本已取消設置化糞池,減少環境污染風險和安全隱患,同時提高進廠污水濃度。流域內糞渣處理實施嚴重不足,偷倒雨水管事件經常發生14頂管施工茅洲河治理工程(寶安片區)覆蓋 4個街道,47個社區,鋪設管道1000+km11個施工標段分布在近 100平方公里范圍,高峰期作業面1000余個各類樁基、建筑、地鐵工程的土方開挖,產出大量渣土;汛期各類管網的施工開挖,形成大量施工泥漿,這些都需要妥
11、善處理。2 2 茅洲河的泥茅洲河的泥一一.為什么要治理?為什么要治理?n 施工泥漿、渣土樁基施工地鐵施工基坑開挖15二 我們對策是什么?1 1 污水廠污泥處置對策污水廠污泥處置對策二二.我們對策是什么?我們對策是什么?典型焚燒發電工藝污水處理廠污泥的處置長期受到高度重視,處置責任與污水廠運行主體相綁定,責任明確,因此污水廠污泥的處置未納入茅洲河流域治理工程目前,流域內8座污水廠污泥采取多渠道處理方式,主要包括:焚燒發電、堆肥、建材利用、水泥窯協同處置、燒制陶粒、土地利用等通過添加熱電廠煙氣余熱,對污泥進行熱干化處置,可將污泥含水率降至30%左右。優勢p污泥含水率低p運行管理簡單p可作為污泥焚燒
12、預處理瓶頸p通常需要電廠余熱p投資成本高有機組分發生氧化(燃燒)反應生成CO,和H20等氣相物質,無機組分形成爐灰/渣等固相惰性物質。優勢p能有效實現污泥的無害化、減量化處理瓶頸p投資運行成本高p有機質未得到有效利用p尾氣處理要求高p行業監管及標準較為薄弱熱干化焚燒172 2 施工渣土、泥漿處置對策施工渣土、泥漿處置對策二二.我們對策是什么?我們對策是什么?p做好地勘,科學制定施工工法,從源頭減量化p做好施工圍擋,防止泥漿外溢p做好雨季施工基坑排水,制定雨季施工方案輔助措施頂管施工泥漿全封閉罐式運輸車旋流泥漿分離機+沉淀池達標排入雨水管網底泥處置廠泥水土方利用砂資源化利用特點:點多、面廣且動態
13、分布措施:依靠政府、企業管理,群眾監督一體化糞污處理車處理流程一體化處理車處理車內部系統處理現場183 3 化糞池糞渣處理對策化糞池糞渣處理對策二二.我們對策是什么?我們對策是什么?糞渣處理流程一體化處理車化糞池糞污糞渣液體市政污水管網處理廠大空港-打包車間焚燒發電達標排放含水率45%焚燒車間含水率35%焚燒、堆肥原污水排放無害氣體排放清水垃圾分離(分離不可降解物質)固液分離(去除BOD、COD60%以上)固渣(脫水、消毒、除臭)氣體(消毒、除臭)液體(除濁、脫色、殺菌、除臭)194 4 通溝污泥治理對策通溝污泥治理對策二二.我們對策是什么?我們對策是什么?通溝污泥量多面廣,前期排查量大,為避
14、免重復作業,與污水管網缺陷檢測修復、老舊雨水管網檢測修復、雨污管網錯節糾正、暗涵雨污分流改造工程同步實施,按照“三步路線”推進,采取“六邊模式“實施邊清淤 邊檢測 邊設計 邊修復 邊驗收 邊移交六邊工程模式實施時應該做到業主、設計監理、設計、施工監理、施工單位、權屬單位同時到位,以貫徹“六邊方式”的實施。污水管網排查、檢測瓶頸管瓶頸管缺陷管缺陷管接駁管接駁管翻建/新建清淤檢測新建管線明確缺陷問題翻建非開挖修復紫外光固化局部噴涂整體噴涂破損管破損管翻建管線1、污水管網缺陷檢測修復流程三步路線模式試點總結推廣程序化標準化表單化結合日常管養同步實施204 4 通溝污泥治理對策通溝污泥治理對策二二.我
15、們對策是什么?我們對策是什么?2、老舊雨水管網清淤與修復流程三維激光掃描摸排旱季是否出水污水溯源、源頭雨污分流,雨水口保留(合并)、編號、設置觀察口排水口摸排排水口整治工程清淤暗渠清淤并設檢修孔(清淤孔、人孔)小暗渠改管尺寸BH1.31.3m暗渠改管分流改造排口建檔雨水口建檔一檔、一圖、一表排水口診斷排查排水口是否承擔雨水排放功能3、暗涵清淤與排口改造流程由于通溝污泥與河湖底泥性質相似,本工程中可利用河湖底泥處理設施進行處置內源消減中央電視臺創新進行時六集播放溢流污染=面源污染+管道沉積物+錯接污水減少215 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策二二.我們對策是什么?我們對策是什么?n 工作流
16、程 項目環評地址初勘+污染初步調查底泥清淤量專題研究底泥處置方案研究產出物消納方案研究地勘初勘淤泥污染初步檢測淤泥深度初探河道防洪清淤量河道環保清淤量技術路線相關成果項目立項專題報告地方標準AB處置工藝比選現場試驗處置標準研究CDE雜物分離方案提砂利用方案淤泥脫水方案方案研究工程實施 地勘測量(五方聯測)F 設計施工G 計量驗收(五方聯測)H*五方聯測:工程計量以施工前后回方聯測為準(勘測、設計、施工、監理、業主)八步法逐級推進22根據取芯土樣初探結果,茅洲河干流的黑臭底泥的厚度在0.41.8m之間,平均淤積深度達1mA 現狀底泥污染初步調查二二.我們對策是什么?我們對策是什么?茅洲河干流河床
17、土主要成份為淤泥、中砂和中粗砂。砂含量較高,處置工藝中需設置提砂工藝p 底泥顆粒分析048121620520mm25mm0.52mm0.250.5mm0.0750.25mm0.0630.075mm0.040.063mm0.0230.04mm0.0050.023mm0.0020.005mm0.002mm顆粒分析%p 天然含水率10個剖面采樣平均天然含水率(水/泥%)為103.7%p 底泥深度初步勘測砂礫含量平均為39.1%(質量比),上游高于下游5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策23流域內全市80%的線路板企業,重金屬污染排放占據全市排放量的95%以上電路板、電鍍等重點企業超標項目最大值5
18、0cm處平均值100cm處平均值150cm處平均值平均值標準值(農用污泥中污染物控制標準)銅銅6417.92 2469.50 1925.51 885.38 1560.13 500.00 鋅鋅2719.30 1759.00 1086.99 575.75 940.58 1000.00 鎳鎳6881.68 1979.21 1603.54 1001.21 1461.32 200.00 鉻鉻1707.21 644.56 889.30 477.21 737.02 1000.00 流域內16處檢測點位的底泥重金屬污染初探(單位:mg/kg):主要有Cu、Zn、Ni、Cr四項超標,其中Cu和Ni個別點位超標嚴
19、重A 現狀底泥污染初步調查p 底泥污染初步檢測初步調查結果顯示:茅洲河底泥污染嚴重,考慮到國內無可借鑒案例,需做專題研究,深入分析,以制定科學處置方案二二.我們對策是什么?我們對策是什么?5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策電鍍工電鍍工藝改變藝改變二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究 為保證清淤后內源污染釋放滿足水環境要求,制定科學的環保工程清淤量,寶安區水務局委托中國環境科學研究院開展“茅洲河流域(寶安片區)水環境綜合整治項目環保清淤量專題研究“采樣分為A、B、C三個分區,46個斷面,布設86個點位,取樣深度為0-3m。茅洲河干流洋涌河水閘至下游河口+沙井河。研究范圍
20、 采樣分區研究路線 現狀調查與特征污染物篩選底泥詳細勘測與污染物分層分析現狀底泥污染評價營養鹽指標內梅羅污染指數評價法重金屬指標生態風險值法痕量有機污染物環境風險評價法有效疏挖深度確定根據污染指標評價的結果劃分確定根據“源-匯”模型吸附解析特征計算繪制污染層底板等值線疏挖作業區劃分和設計清淤底高程確定達標疏挖量確定5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策25研究內容檢測內容檢測指標茅洲河流域底泥污染狀況檢測底泥物理特性含水率、粒徑、部分表層樣品加測pH值、氧化還原電位(Eh)底泥營養鹽總氮(TN)、總磷(TP)、有機質(OM)等底泥重金屬銅(Cu)、鉻(Cr)、鎘(Cd)、鎳(Ni)、鋅(Zn
21、)、Fe和Mn等底泥有毒有機物鄰苯二甲酸酯類(PAEs)類的DMP、DEP、DBP、BBP、DOP、PAEs、多環芳烴類的萘、苊、二氫苊、芴、蒽、菲、熒蒽、芘、苯并(a)蒽、屈、苯并(b)熒蒽、苯并(k)熒蒽、苯并(a)芘、茚并1,2,3-cd芘、苯并(a,h)蒽、苯并g,h,i芘及農藥類污染物底泥間隙水選取少量樣品,測定底泥間隙水中溶解成分,包括正磷(DTP)、氨氮等特征污染物指標二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策26n 總磷分析從分析結果來看,茅洲河總磷含量遠高于已知的大遼河、秦淮河和三峽庫區湖北段等河流底泥總磷含量。厚度(cm
22、)總磷(mg/kg)平均值最大值 最低值 標準差變異系數(%)5-100cm處1412.787014.71105.491777.4679100-200cm處1152.219203.735.791850.0262200c-300cm處1035.756852.0438.581566.4366300cm以下883.284521.34211.861472.2660整個剖面1256.559203.735.791930.03153茅洲河底泥磷污染嚴重,內源磷負荷對于河流生態系統安全具有重要影響。二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策27茅洲河底泥氮
23、污染嚴重。平均達到1781.20 1643.30 mg/kg,最大值高達9277.51mg/kg。厚度(cm)總氮(mg/kg)平均值最大值 最低值 標準差變異系數(%)5-100cm處2103.558246.470.421730.4582100-200cm處1793.619227.510.261808.28100200c-300cm處1376.605395.940.03115.568300cm以下1644.355280.30760.131623.8699整個剖面1781.209277.510.031643.3090表層0-1m總氮含量最高,隨深度含量逐漸降低,垂向變化趨勢一定程度上反應了污染
24、排放變化情況n 總氮分析二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策28各監測點位的底泥污染嚴重,主要污染物有有機質、重金屬;銅、鋅、鎳、鉻等4種重金屬超過 土 壤 環 境 質 量 標 準(GB15618-1995)三級標準,其中銅和鎳超標最為嚴重,銅最多超標15.0倍,鎳最多超標33.4倍,鋅和鉻分別最多超標4.4倍和3.3倍。茅洲河底泥重金屬污染深度普遍在1.01.5m以內CdCrZnNiPbCu二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究n 重金屬分析5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策29二二.我們對策是什么?我們對策
25、是什么?B 底泥清淤量研究n 底泥污染評價(1 1)營養鹽污染評價)營養鹽污染評價:內梅羅污染指數評價法內梅羅污染指數評價法PN=(PI均2)+(PI最大2)/21/2等級內梅羅污染指數污染等級PN0.7清潔(安全)0.7PN1.0尚清潔(警戒限)1.0PN2.0輕度污染2.03.0重污染(2 2)重金屬污染評價:潛在生態風險值評價法重金屬污染評價:潛在生態風險值評價法 采用Hakanson提出的單一重金屬潛在生態風險因子Eir和多金屬潛在生態風險系數RI公式,計算底質樣品的重金屬污染潛在生態風險值,并進行評價。(3 3)有機物污染評價:有機物污染評價:環境風險評價方法環境風險評價方法生態毒性
26、數據收集有機污染物,在環境介質中環境暴露濃度定量風險表征評估(風險熵)給出風險表征結論含量+形態5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策30 當上覆水體中(地表水)營養鹽濃度高于沉積物中營養鹽平衡濃度(EC0)時,底泥就會擔當“匯”的角色,底泥對水體中營養鹽的吸附效率大于解吸效率;反之,當上覆水體中營養鹽濃度低于沉積物中營養鹽平衡濃度時,沉積物就會擔當“源”的角色,往上覆水中釋放營養鹽。底泥污染“源-匯”過程二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究n 有效疏挖深度確定吸附解吸法吸附解吸法(N(N、P)P)基于水質目標及底泥吸附解吸實驗確定疏浚深度方法特色1、從污染源源匯角度動態
27、考察底泥污染程度 2、充分考慮底泥吸附能力隨自身理化性質的變化3、基于水質目標給出底泥疏浚深度5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策31二二.我們對策是什么?我們對策是什么?B 底泥清淤量研究n 達標疏挖量確定A區域不同深度總氮平衡濃度差值圖A區域不同深度總磷平衡濃度差值圖A區域不同深度氨氮平衡濃度差值圖以地表水 V類作為茅洲河水質目標達標清淤量下各污染物去除量5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策32C 底泥處置方案研究二二.我們對策是什么?我們對策是什么?n 雜物分離方案5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策國家發展改革委等15部門聯合印發關于促進砂石行業健康有序發展的指導意見,明確
28、合理控制河湖砂開采,逐步提升機制砂石等替代砂源利用比例n 提砂利用方案主要比選研究設備是螺桿篩分器、振動篩、格柵機。主要研究比選泥砂分離器、提砂機、洗砂機和輸送系統分撿出的垃圾運往填埋場處置提取出的砂可作為建材用砂33二二.我們對策是什么?我們對策是什么?C 底泥處置方案研究n 脫水方案一:物理脫水固結法土工管袋脫水法利用土工管袋的等效孔徑具有的過濾功能,通過添加凈水藥劑促進泥和水分離,水滲出管袋外,底泥存留在管袋內。填充 脫水 固結本方案由于工期長、需要場地大,無法滿足本工程要求,本工程不推薦真空預壓固化法與傳統軟基處理真空預壓法的思想基本一致。設置豎向塑料排水帶或砂井,上鋪砂層,再覆蓋薄膜
29、封閉,抽氣使膜內排水帶、砂層等處于部分真空狀態,排除土中的水分。真空預壓固化法工期長,對周邊影響較大,對重金屬的螯合作用弱,本工程不推薦5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策34二二.我們對策是什么?我們對策是什么?C 底泥處置方案研究n 脫水方案二:熱處理法由于本工程底泥處理量大,能耗高、尾氣要求高、產能有限,本工程不推薦5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策n 脫水方案三:機械脫水法離心式機械脫水法、帶式壓濾機械脫水法、板框壓濾機械脫水法、疊螺式機械脫水法通過污泥與熱媒之間的傳熱作用,進一步去除脫水污泥中的水分使污泥減容,預處理選用35二二.我們對策是什么?我們對策是什么?C 底泥處置
30、方案研究n 脫水方案四:固化劑固化螯合法 固化劑摻入底泥固化劑與底泥中的水份反應生成針狀的結晶物(主要成份是鈣礬石)存在于土顆粒結構空隙中,并迅速產生絮凝物沉淀,從而使高含水率的底泥快速實現水與固體顆粒物的分離和沉積。使得經過處理后的底泥不會重新轉變成泥水狀態。3000 x未固化樣未固化樣SEM圖圖3000 x固化樣固化樣SEM圖圖5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策36二二.我們對策是什么?我們對策是什么?C 底泥處置方案研究n 現場實驗 實驗樣本固化產物的物理力學參數,如容重、含水率、孔隙率、孔隙比、無側向抗壓強度、快剪指標、承載力、滲透系數;原狀底泥及實驗樣本固化產物的電鏡掃描及XR
31、D圖像;實驗樣本固化產物的腐蝕性、急性毒性、反應性。固化底泥的浸出實驗;固化底泥的水浸穩定性。根據第三方檢測報告,送檢現狀底泥、固化底泥浸出實驗低于危險廢物鑒別標準(GB5085.3-2007)標準?,F狀底泥和固化后的底泥不屬于危險廢物固化劑固化現場小試5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策排澇河口橋下底泥固化產物茅洲河口碼頭處底泥固化產物兩處底泥提高含水率固化產物原狀底泥排澇河口橋下底泥固化產物養護2天茅洲河口碼頭處底泥固化產物養護2天兩處底泥提高含水率固化產物養護2天原狀底泥37二二.我們對策是什么?我們對策是什么?C 底泥處置方案研究n 產出物控制標準l土壤環境質量標準(GB 1561
32、82008)l農用污泥中污染物控制標準(GB4284-84)l展覽會用地土壤環境質量評價標準(HJ350-2007)2017年前主要相關標準當時底泥處理產出物及資源化利用缺乏相關標準,按土壤環境質量標準或展覽會用地土壤環境質量評價標準,黑臭底泥處理產物部分指標無法達到這一標準,形成了一個進退兩難的局面。2018年,生態環境部發布了建設用地和農用地土壤污染風險管控標準,現在按照產出物利用方向,對標執行即可。為了解決這個問題,我們編寫了深圳市地方標準河湖污泥處理廠產出物處置技術規范(SZDB/Z-236-2017)國內第一部河湖底泥處理產出物標準。2018年后2018年前5 5 河道底泥處理對策河
33、道底泥處理對策有機類垃圾可作焚燒燃料、生物催化制氣材料、生物發電材料等進行資源化利用。無機類垃圾可作一般場地、堤防、道路、公園、綠地、商用建筑、公用建筑、市政公用建筑等基礎回填原料,或破碎用作混凝土再生骨料、石粉渣回填材料等,或進行一般棄置、填埋等。38二二.我們對策是什么?我們對策是什么?D 產出物消納方案研究n 產出物資源化利用分離垃圾分離砂料作為資源,回收應用于茅洲河治理工程脫水余土級余土可用于場館用地、綠化用地、園林用地、商業用地、市政用地用土。級余土可用于燒結磚、壓制磚,水泥、改性混凝土材料等。級余土可用于工業用地用土,用于工業園區和園區廠房、道路的基礎或場坪用土等。級余土可用于公路
34、、鐵路、機場、碼頭、堤防、陸域形成、場館、綠化、商業用地、市政用地、海綿城市設施等回填土,或用于制作陶粒、砌塊等進行資源化利用。河湖污泥處理廠產出物處置技術規范(SZDB/Z-236-2017)5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策39二二.我們對策是什么?我們對策是什么?E 項目環評n 項目適用類別?茅洲河清淤項目的類別界定存在較大分歧,項目的類別決定了項目的環境影響報告的類型、各環境要素的評價等級和評價要求都有所區別項目部去函原深圳市人居委和廣東省環保廳征詢意見原廣東省環保廳發函至原環保部辦公廳確定項目類別原國家環保部復函按水利類中的河湖整治項目進行類別管理我國第一個河湖清淤項目環評報告
35、5 5 河道底泥處理對策河道底泥處理對策40三 我們是怎么做的?41通航河道 荷蘭進口海貍1200、海貍600型絞吸式清淤船。船體自帶DGPS差分定位系統、輔助拋錨系統和鋼樁定位臺車進樁系統。專門定制長錐形罩殼式環保絞刀頭,,外罩底邊始終和泥面貼合,防止了因絞刀擾動使底泥顆粒向罩外水體擴散。絞吸式清淤船通航河道(雜物較多)抓斗挖泥船三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?1 1 清淤工程清淤工程A 河道、小湖塘清淤兩棲清淤船非通航河道、小湖塘兩棲清淤船、水陸兩用絞吸泵、挖掘機、人工沖淤對于雜物較多的河段,采用抓斗式挖泥船進行清理。為控制挖深,選用2m3小型環保淤泥抓斗,并選用200t小型駁船配合
36、抓斗船施工。設備引自德國Senwatec公司;具有運輸、下水上岸方便的特點,適合建筑密度大的城市地區可配備無人操作系統,適合環境惡劣的城市黑臭河段42管道輸送接力泵站輸泥管轉運方式一抓斗式挖泥船+泥駁運輸轉運方式二絞吸式清淤船/兩棲清淤船/水陸兩用絞吸泵+輸泥管+接力泵站三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?1 1 清淤工程清淤工程A 河道、小湖塘清淤泥駁轉運方式三污泥泵+泥罐車43(1)氣囊封堵(2)污水倒排(3)管道清淤器清淤采用吸污車將管內污水,淤泥,砂等可吸取的雜物進行吸出,運送至底泥處置廠較大垃圾雜物采用人工輔助方法從檢查井內清理出管道,作為市政垃圾處理(4)高壓水沖洗(5)吸污車(
37、6)清洗車1 1 清淤工程清淤工程B 污水管道清淤三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?44清淤機器人針對暗涵清淤,主要采用清淤機器人。機器人采用先進的探測技術進行水下監測,可以在復雜的不透明水下工況中作業??刹恢袛嘞浜E潘?機器人可自動判別淤泥深度,到達箱涵底部后自動行走推進清淤,將絞吸的泥沙輸送至處理工作站后固化脫水,泥沙含水率降至65%80%范圍。C 明渠、暗渠清淤1 1 清淤工程清淤工程三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?p 暗渠清淤:暗渠BH1.51.5m部分進行工程清淤清淤至涵底。清淤包含淤泥清除,運輸,處理與處置三部分內容p 開孔設計:開大孔(即清淤孔),用于進出設備進行清
38、淤用;開人孔,用于檢修使用;大孔(清淤孔)間距平均為120m,人孔二者相距30m交錯均勻布置。p 明渠拋石擠淤:明渠段BH1.01.0m部分需進行拋石擠淤清淤至設計深度45機器人暗涵清淤示意圖1 1 清淤工程清淤工程三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?C 明渠、暗渠清淤46考慮到深圳、東莞兩市已無底泥消納能力,且茅洲河底泥清淤工程量約在450萬m3,體量巨大,因此在茅洲河邊選址建設4座底泥處理廠茅洲河1#底泥處理廠全球規模最大的河湖底泥處置廠三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?茅洲河2#底泥處理廠接收對象接收對象流域河道底泥;通溝污泥;施工渣土、泥漿光明底泥處理廠2 2 淤泥處理工程淤泥處
39、理工程底泥處理廠底泥處理廠47n 河道底泥處理工藝流程底泥制漿泥沙分離余沙泥水分離余水處理排放加藥系統調理劑穩定劑調理池壓濾脫水提沙洗沙余土垃圾分選渣漿泵空壓機脫水成固系統調理改性系統預處理系統泥駁、輸泥管底泥接收池 底泥接收系統垃圾外運余水處理系統三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?通溝污泥、施工渣土和泥漿與河道污泥處理流程基本相同,主要在接收流程有所區別:(1)自卸車卸料:挖機+振動篩或者抓斗+振動篩 (2)泥罐車卸料:攔污柵+高壓水槍2 2 淤泥處理工程淤泥處理工程底泥處理廠底泥處理廠五大系統482 2 淤泥處理工程淤泥處理工程底泥處理廠底泥處理廠三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?
40、n 底泥處理設備流程49 1 1、泥漿接收系統、泥漿接收系統(1)自卸車卸料:挖機+振動篩或者抓斗+振動篩振動篩篩網決定初步篩分顆粒大?。?)泥罐車卸料:攔污柵+高壓水槍攔污柵間距決定擋多大顆粒垃圾上述泥料根據實際情況,確定是否加水稀釋,混合成漿液(3)絞吸船輸送泥漿:直接進入預處理系統自卸車來料石塊多;泥罐車來料泥漿含水率略低,絞吸船輸送泥漿含水率高n 系統構成三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?(1)三級固液分離設備:篩分出5mm以上石塊及垃圾 (2)螺桿篩分設備:篩分出5mm以上石塊及垃圾 (3)通過泵將泥漿泵入三級固液分離及螺桿篩分設備 (4)船載泥漿可以通過浮泵直接進入雜物分離設備
41、 2 2、預處理系統、預處理系統雜物垃圾分離雜物垃圾分離2 2 淤泥處理工程淤泥處理工程底泥處理廠底泥處理廠502 2、預處理系統、預處理系統泥砂分離泥砂分離 提砂機提取泥沙,沉淀池沉淀泥漿茅洲河干流不同河段底泥理化性質存在差異,上游光明段河道坡度大,底泥中泥沙含量高,下游寶安段河道坡度小,有機物含量較高n 系統構成三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?小于15mm雜物分離系統的篩下物進入沉砂池,沉砂池內底部配有排砂螺桿,進行提砂。螺桿提升后送至旋流除砂裝置進行二次提砂,可將小于0.2mm的砂礫分離出來。2 2 淤泥處理工程淤泥處理工程底泥處理廠底泥處理廠513 3、調理改性系統、調理改性系統
42、 增加螯合劑、鈍化重金屬等。n 系統構成三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?采用板框壓濾機產出物含水率35%4 4、脫水成固系統、脫水成固系統 淤泥脫水。2 2 淤泥處理工程淤泥處理工程底泥處理廠底泥處理廠526 6、除臭系統、除臭系統生物除臭、化學除臭達標后排放。5、余水處理系統(1)采用一體化處理設備(2)處理還河標準或者市政雨水納管道標準n 系統構成三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?2 2 淤泥處理工程淤泥處理工程底泥處理廠底泥處理廠53三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?3 3 產出物消納工程產出物消納工程n 消納路線底泥處理廠產出物垃圾石塊、碎石余土余水垃圾焚燒廠建筑材料達標
43、排放分級處置外運棄置土地利用建筑材料檢測后54底泥炭化制陶及制備透水磚以茅洲河底泥為原材料,通過無害化碳專利技術,將底泥制備成陶粒、環保透水磚、園林景觀文化石、文化磚等新型綠色建筑材料,實現底泥資源化再利用,變廢為寶。3D打印建筑材料開發n 資源化利用三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?3 3 產出物消納工程產出物消納工程約占10%55處理每10000m3污染底泥取樣1次處理每20000m3污染底泥取樣1次環保主管部門監測人員定期對處置后的底泥進行抽檢一般包括平行樣、空白樣及運輸樣;同種采樣介質,應采集至少一個平行樣;現場采樣記錄、現場監測記錄等自建配套實驗室專門編制1部深圳地方標準:河湖污
44、泥處理廠運行管理與監測技術規范(SZDBZ 328-2018)n 產出物質量把控三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?3 3 產出物消納工程產出物消納工程56n項目在諸多領域具有開創性,得到各級官方媒體宣傳推廣,為城市河湖清淤及底泥處置提供了可借鑒推廣的成功案例三三.我們是怎么做的?我們是怎么做的?4 4 影響力與推廣性影響力與推廣性國內規模最大、覆蓋范圍最廣的流域尺度河湖清淤及底泥處置項目n對河湖底泥、通溝污泥、污水處理站等污泥同步收納,清淤工程量約450萬方n全球最大規模河湖底泥處置廠項目(建成4座底泥處理廠,日處理能力達萬噸級別)國內國內最低碳、綠色可持續的清淤及底泥處置工程n污泥逐級分
45、離處置,減量化最高達54%n污泥重塑,底泥資源再生率達10%,并直接應用于茅洲河綜合整治中浙江省勘察設計行業優秀勘察設計一等獎電力科技創新一等獎深圳市市長質量獎(生態類銀獎)202208 央視10創新進行時-精準治污有神器202208 央視9深圳有條茅洲河系列紀錄片202012 央視10創新進行時-黑臭河神奇大變身202006 央視10創新進行時-治水大行動202012 央視10走近科學-黑臭泥變身記202012 央視10走近科學-診斷黑臭水57四 我們有什么建議?581、建立城市綜合“泥”臺賬制 管理系統,以行政區域為單位統一管理四四.我們有什么建議?我們有什么建議?p 將五種泥納入監管范圍
46、,從源頭產生到末端處置全過程管控p“產出方、運輸方、處置方、監管方”四聯單制度,各環節核對來源、去向和方量工程性來源“泥”施工前,申報估算棄方量,落實處置方案和去處,再實施工程施工中,臺賬動態跟蹤,定期檢查EHS措施維護性來源“泥”清理運輸環節:以市政設施、河道運維單位為第一責任主體處置環節:政府備案的有資質處置機構為第一責任主體污泥運輸監管2、周期性開展城市河道清淤,推廣建設城市河湖底泥處理廠四四.我們有什么建議?我們有什么建議?打通上下游產業鏈,產出物多渠道消納地形塑造路基筑堤建材利用p每百平方公里建成區可建設一座河湖底泥處理廠,與污水廠、垃圾焚燒廠一樣作為永久的環境設施,長期運行用于全市
47、河道的清淤工程底泥處置市政管網運維單位周期性維護產泥處置建筑工程泥漿渣土處置p在科學評估本地河道淤積速度和污染程度基礎上,制定每條河道清淤頻率,編排河道清淤計劃,建議23年為周期3、建設專業排水系統管養隊伍,提高城市排水系統清淤、維護頻率和水平四四.我們有什么建議?我們有什么建議?“重建輕管”現象普遍存在影響污水傳輸、污染水體p 上海管養:淤積物深度不得超過管徑1/5p 合流管應該至少保證每年清淤一次p 分流制主要雨水排放管涵在汛期前后需清淤一次p 清淤過程中嚴禁將沉積物沖入下游水體p 注重泵站前池清淤,清淤過程中需格外注意污染物的擴散問題p 有條件的城市同步規劃建設管網清疏污泥綜合利用或處理
48、設施。建立完善“統一規劃、統一建設、統一運行、統一監管”的“四統一”體制機制分流制是靠管理出來的614、推廣雨水匯集源頭的污染攔截設施建設四四.我們有什么建議?我們有什么建議?河湖底泥問題的主要源頭在于排水系統,尤其是隨雨水路徑匯集-沉淀的雜物,需要從收集源頭控制,如設污水傾倒口小餐飲和夜排檔集中區域因地制宜設置餐飲污水公共傾倒排放口沖刷效應嚴重街面及洗車汽修區域設置排水溝+沉泥井分流制是靠管理出來的62四四.我們建議是什么?我們建議是什么?5、小餐飲、排擋垃圾管理全覆蓋,采用源頭收集轉運寶安區新橋街道為3152家小餐飲發放60升餐廚垃圾回收桶專業人員和收運車輛,分區域每日上門回收餐廚垃圾對于
49、小餐飲、夜排檔等餐廚垃圾管理的難點,不再局限于末端分類處置;而是采取網格化管理,派發專用回收垃圾桶,組建收運團隊,上門收運,從源頭阻斷餐廚垃圾的污泥化路徑。收集-運輸-處置-全過程監管平臺63環衛:城市街面 排水:排管設施 河道:河道水面四四.我們建議是什么?我們建議是什么?6、打通城市排水、環衛的責任邊界,實現一體化管理城市污泥的“源-遷-匯”過程涉及的環衛、排水、河道管養部門責任范圍割裂,交界面的責任不清環衛排水河道街面垃圾清掃入雨水口岸線垃圾堆放管道沉積物沖入推進一體化管理7、對于留存化糞池數量較多的城市,建設一座現代化糞渣處理廠生物制氣發電+有機堆肥降低環境風險,實現資源循環利用四四.我們有什么建議?我們有什么建議?將化糞池列入環衛管理范疇,從源頭上規避糞渣偷倒現象65四四.我們有什么建議?我們有什么建議?8、加強執法監管,打擊城市污泥非法傾倒和不達標處置交椅沙偷倒淤泥p 落實底泥產出物的第三方監測機制,加強處置過程排放物監測,加強日常抽查p 定期專項打擊污泥“亂申報、亂轉運、亂傾倒”現象p 建設信息化平臺:集成視頻監控、數據掃描、車載GPS和電子鎖等技術手段,使污泥從產生到處置的各個環節,實現全過程信息跟蹤和可追溯p 廣泛開展污泥污染防治宣傳教育,發動社會監督力量謝謝!歡迎指導交流!66