污泥压滤机湖水环境综合治理应用

引言

湖水环境综合治理工程位于鄱阳县中心城区，东湖水域面积约为 197.6 hm2，环湖周长为 16.7 km，常水位为 15.62 m。东湖水环境治理主要包括截污纳管、雨水净化、底泥清淤及处理处置工程、生态护岸、护坡、生态修复工程等内容。

1 设计思路采取“控源截污，内源治理，生态修复”的治理思路。通过点源、面源控制，从源头和过程控制污染物总量；同时通过底泥清淤，采用一定的物理、化学措施，将底泥污水和淤泥进行分离，采用无害化处理，削减底泥中氮、磷等污染物，变废为宝；进一步通过生态修复，削减水体污染物总量和提升水体景观效果。

2 工程措施本工程采取截污纳管、雨水净化、底泥清淤及处理处置、生态护岸、护坡、生态修复工程等工程措施和非工程措施对东湖水环境进行综合治理。

2.1 控源截污控源截污从源头开始，调查、分析、掌握东湖污染的现状、特点和水体污染成因，严格实行雨污分流，提高污水处理效率，针对性地采取截污纳管、面源污染控制等工程措施和非工程措施，彻底减少各类污水的排放量，大幅削减入湖污染物总量，消除异味、全面改善水体水质，总体消除黑臭水体。本工程面源污染主要为初期雨水径流污染和合流制排水系统溢流污染。

2.1.1 初期雨水径流污染控制植被是控制雨水径流污染非常有效的方法，种植草皮不但可以沉淀雨水、过滤污染物质，而且可以提高土壤地表渗透能力。不适宜种植草皮的区域可建造滞留池调节水量和沉淀污染物质。渗滤系统主要用于处理暴雨径流，将地表径流雨水暂时存储，并渗透到地下。渗透系统包括敞开式渗坑、渗渠和渗井等，适用于具有渗透性较好的土壤、雨水中悬浮固体含量较少且渗滤过程中有足够的存储空间储存地表径流的区域。雨水收集系统综合利用可进一步提高污染物去除效率，比如，植被控制作为地表径流的收集和输送系统，与渗滤系统结合，可在地表径流进入渗滤系统前滤除悬浮物和固体颗粒，与滞留池或湿地结合，减少对地表的侵蚀和冲刷。

2.1.2 合流制排水系统溢流污染控制合流制排水系统溢流（CSO）是指在暴雨或大量融雪时，大量雨水快速流入排水系统，使得地表水流量超出污水处理厂或污水收集系统的设计能力，超出部分以溢流方式直接排出。本工程采用海绵城市“渗、滞、蓄、净、用、排”的思路治理溢流污染。本工程以截留式合流为基础，当降雨量超出污水处理负荷时，通过溢流井将夹带大量污染物的部分溢流排入储水池中储存，后续利用污水处理系统进行处理，另一部分溢流水经旋流分离器 + 沉淀池 + 消毒系统，再排入自然水体。旋流分离器利用离心力使水中悬浮固体颗粒向流水中心部分快速集中，从而实现分离。投放絮凝剂增强悬浮物（SS）沉淀效果，再经消毒方式，去除污水中的病原体和有毒微生物等，以达到净化水体的作用。

2.1.3 人工湿地法控制人工湿地是人工建造与沼泽地类似的地面，将污水、污泥投配到湿地上，运用土壤、人工介质、植物和微生物共同作用，对污水、污泥进行处置、处理，包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分、养分吸收、各类动物作用等。湿地中的微生物可以进一步降解水体污染物，原生动物、昆虫、鸟类等可以吞食污水沉积的有机颗粒，水生植物能为水体输送氧气、增加水体活性，植物的根茎叶也能吸附和富集重金属和有毒有害物质，水体中的水生动物、植物、微生物共同作用，达到生态平衡、净化水体的作用。

2.2 内源治理本工程根据东湖底泥的现状、淤积厚度、污染情况和有害程度和分布情况，检测、分析、确定湖底污染层厚度，清出底泥并进行处理、处置，削减东湖的内源污染。本工程通过检测、分析，确定东湖底泥污染层平均厚度为 0.4 ～ 0.5 m。

2.2.1 底泥清淤本工程采用环保生态疏浚方式进行底泥清淤。本工程采用专用环保铰刀头无扰动型挖泥船，具有卫星定位、自动调整功能，可自动调整淤泥清理深度，铰刀刀盘直径为 200 cm，可有效防止铰刀扰动使底泥颗粒向罩外水体扩散，减少水体的二次污染，底泥清除率可超过 96%。底泥通过直径 600 mm 管道输送到底泥处理场沉淀池。清淤能力达到 2 500 m3/h，作业时，搅动、挖泥、吸泥、输泥、卸泥实现一体化，生产效率较高，这种挖泥船适用于风浪小、流速低的内河湖区和沿海港口的疏浚，适宜开挖砂、砂壤土、淤泥等土质。

2.2.2 底泥处置处理底泥经过筛分、多次沉淀、过滤、泥水分离、板框压滤、固结等处理，余水达标排放，泥土可进行原位消减、原位覆盖、原位钝化等无害化处置，并实现资源化利用。本工程使用的板框压滤方法具有分离效果好、底泥快速干化、适用范围广、操作简单且成本较低，无二次污染，尤其对分离黏细物料有不可比拟的优势，使用广泛。其原理是使用板框式污泥压滤机实现淤泥和水分的过滤、分离。板框式污泥压滤机由一系列滤板、滤框排列构成过滤、压缩室，在输料泵的压力作用下，将调理后的泥水混合料液送进各滤室，通过滤板及过滤介质将泥浆和液体分离，同时将泥浆压缩成一定含水量的固态泥饼。板框压滤出料时间长，占地面积较大。为实现底泥快速干化，添加适量絮凝剂和固化剂，加速泥水分离、并调理泥浆稠度，再进行板框压滤机压滤。

2.3 生态修复本工程采用人工湿地、湖滨带修复、生态浮床、人工曝气、水生动物修复多种方式相结合等工程措施，为水生动植物和微生物提供良好的生存环境，依靠水生态系统的自我自净能力与调节能力，使其朝有序、良性的方向循环演化，实现生态平衡、自我净化水质的功能。最终构建出沉水植物 – 底栖动物 – 鱼类 – 微生物的完整水生态系统，水下生物相生相克、相辅相成，形成水下生态平衡，实现水质清澈、生态和谐的优美景观。

2.3.1 生态护坡护岸生态护坡护岸是一种利用植物或者植物与土木工程相结合，对坡面进行防护的护坡形式，是集景观、生态和蓄水防洪功能为一体的复合岸线，可以强化湖岸的陆生生态系统，减小地表径流等面源污染对水体的影响。本工程湖岸线周长为 16.7 ㎞。采用硬质生态护岸、抛石护岸、混凝土嵌锁块生态护岸、仿木桩防护生态护岸等多种方式。利用植物或者植物与工程相结合的技术手段设置生态护岸，在确保结构稳定性和安全性的前提下，实现水体、土体和生物相互涵养，从而营造出适合生物生长的仿自然状态。

2.3.2 人工湿地控制人工湿地是一个生态系统，水体中的水生动物、植物、微生物共同作用，可以净化水体，维持生态平衡。生态浮床对水中污染物截留的同时，为微生物提供优良的附着场所，净化水体水质，强化系统净水功效，修复水生态系统。可按比例投放鱼、螺、贝等水生动物进行食物链调节，建立一个生意盎然的全生态景观水体，构建出沉水植物 – 底栖动物 – 鱼类 – 微生物的完整水生态系统，完善生态链，促进水生态系统的稳定，以通过生态修复，实现水下生态平衡，自我净化水质，进一步削减水体污染物总量，提升水体景观效果。东湖水环境治理措施如图 1 所示。

 

3 结论鄱阳东湖水环境综合治理工程通过采用截污纳管、雨水净化、底泥清淤及处理处置、生态护坡、护岸、生态修复等工程措施和非工程措施，实现水体、土体和生物相互涵养，从而营造出适合生物生长的仿自然状态，建立起一个生意盎然的全生态景观水体，完善生态食物链，促进水生态系统的稳定、均衡发展，以实现系统生态平衡，自我净化水质。这有助于实现东湖IV类水设计水质目标，提高东湖水体自净能力，恢复生物多样性；构建结构稳定、功能良好的城市湖泊生态系统；创造生态宜居、繁荣美丽的人居环境，提升城市形象。

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