疏浚技术方案范文
疏浚技术方案范文(精选6篇)
疏浚技术方案 第1篇
一、工程概况
本工程位于闵行区马桥镇旗忠村,区域范围为上海市闵行区公安分局训练基地及上海海关培训中心;横沥河区域为兴华苑,河道总长约2105m,为保证引排水的通畅和泵闸正常使用,对该区域范围内河道进行疏浚。根据图纸及现场情况,本工程清淤量较大,达40670m3,需要选择合适的淤泥积土区。为此,我公司认真考察了现场情况,决定将积土区安排在兴华苑北侧及东北角位置的空地上,该区域靠近申港路,既可以满足积土要求,又可以满足运输需要。
二、清淤施工方案
河道疏浚工程计划开2个工作面,每个工作面配备两台套6寸泥浆泵组进行清淤,泥浆经泥浆管及接力泵直接送至设置好的泥浆池。
1、根据现场勘察设泥浆池
(1)施工程序:基础清理→挖运及铺筑→分层压实→边坡防护→PVC排水管安装→验收。
(2)首先对拟建场地地基部分进行清理、拉毛,使基础和原始地面接触牢靠,不渗漏,然后用2台挖机在现场取好土摊铺碾压,保持每层厚度为0.4~0.6m,现场取土时要特别注意电线、通信线、有线电视线杆,其周围必须预留2m以上的土方不得挖除。铺筑前先预埋复合土工膜并碾压密实,土工膜采用人工粘接铺设。
(3)填筑至顶下0.5m处时,安放一排PVC管排水,外接软管自流排水,排水口采用土工膜摊铺,防止排水冲刷河道。
(4)机械施工完成后,人工对内外坡、顶部进行修整,最后统一在内侧摊铺一层防渗薄膜,顶部用袋装土压好。填筑工艺严格按相关规范执行。
(5)建立专业小组,专职负责护理排水系统,确保排水通畅,维护泥浆池安全。
泥浆池剖面图如下:
PVC管上层水外接软管淤泥沉淀原始地面
2、清淤
1)河道浮淤的扫除工作
此工作仅清除河底流动性淤泥,以方便后续的基坑开挖工作得以开展,断面尺寸无需达标,做到不超挖、不偏挖。
2)挖清工作
使河道断面尺寸、高程达到设计要求。根据现场考察及断面图,为加快进度,两台泥浆泵布置在河道中心线两侧各2m的位置。清淤工人穿戴全套防护装备进行施工,在高压水枪冲浆时,尽量采用平扫法,放低枪头冲击淤泥底部,让淤泥自然掏空后塌陷流走,这样既可以防止污水四溅又可保证清淤的速度得到加快。在泥浆的流槽中,设置一道拦污栅,派专人捞取杂质以防止泥浆泵堵塞。在施工过程中,项目部配专业技术人员跟班测量,根据河道中心线、底角线、设计坡比、河底标高等严格控制河底清淤高程及河道断面不超挖、不偏移,并及时形成资料上报监理工程师。
3、渣土运输及弃土场管理
横沥界河及周边水系整治工程淤泥运输将严格按照上海市有关渣土运输规定,选用性能良好、车厢封闭较好、证件齐全的车辆,严格按照指定路线行驶。做到运输车辆不超载,车辆出场清洁,安全顺利运输到指定弃土场
4、施工用电
本工程沿线均有高压及低压线路,施工用电的接入方便,项目部还将配备2台柴油发电机组作为备用,让施工降水能够持续进行。配电线路设于临时道路一侧,不妨碍交通和施工机械的装、拆及运转,并避开堆料、挖槽、修建临时设施用地。室内低压动力线路及照明线路,均采用绝缘导线。
三、安全文明施工
文明施工是企业信誉的窗口,质量的依托,安全的保证,效益的源泉。项目部严格贯彻执行水利部、建设部、上海建筑施工安全检查中有关文明施工的强制性标准,并编制本工程创建文明建设工地实施方案。项目部成立文明施工管理领导小组,由一名副经理分管定期组织监督检查评比。具体措施如下:
1.施工现场
(1)出入口设置材料进场、人员入场专用大门,设置门卫值班室,制定门卫管理制度;进入现场施工人员必须统一着装,佩带安全帽和证明其身份的胸卡上岗证。
(2)现场路面平整,修筑主干施工道路,硬化地坪,使道路保持通畅,陡坡处砌筑砌石台阶,料场为砼地坪。现场无大面积积水,不得随意排放造成污染。
(3)材料堆放。现场工具、构件、材料的堆放必须按总平面图规定的位置放置。不同材料分类堆码整齐,挂上产品标识牌。砂石料场砌筑块石分隔墙,机械设备分区停置。机电设备有防雨设施并有接地防雷装置。易燃易爆物品禁止混放,垃圾、废料实行“袋装化”集中外运指定地点。
(4)现场消防。按照不同作业场所如木工房、配电房、仓库、易燃易爆处合理配置消防器材,配置灭火器、消防水池、消防桶等。根据安全管理消防要求,对施工现场实施动火审批制度,并按规定设监护人员。
(5)治安保卫。施工现场建立治安保卫制度,协调好周边群众关系,并有专人负责检查落实,创造良好的施工和生活环境。
2.加强精神文明建设,创建文明建设工地
(1)爱岗敬业,注重职业道德与岗位技能培训。为此,项目部通过工地广播、黑板报、宣传栏等搞现场服务,开展劳动竞赛、岗位技能培训等活动,不断提高职工的思想道德水平和业务素质。
(2)开展拼搏向上,积极健康的职工文体娱乐活动,保障职工的安全、健康,杜绝打架斗殴等不良行为,创造安定良好的施工与生活环境。
四、质量保证措施
1、质量控制程序
项目经理部设质量安全监察部,各施工作业队设专职质检员,在施工过程中自下而上,按照“跟踪检测”、“复检”、“抽检”三个等级分别实施质量检测职能。为了实现工程质量的优良目标,将按照ISO9000系列质量体系——生产和安装的质量保证模式,建立完善的质量控制程序,遵照施工规范的要求,运用先进的技术管理方法和工艺流程,做好施工质量的全面控制。
2、质量管理制度
实行以项目总工程师为主的项目部技术责任制,同时建立各级技术人员的岗位责任制,逐级签订技术包保责任状,做到分工明确,责任到人,严格遵守基建施工程序,坚决执行施工规范。质量是企业的生命线,保证工程的质量如同爱护企业的生命,应努力做到质量管理工作规范化、制度化。坚持做好质量定期检查工作,将每次工程质量检查的情况及时总结、通报,奖优罚劣,使工程质量通过定期检查得到有效控制。各级质检人员要明确岗位责任制和工作职责标准,坚持做好经常性的质量检查监督工作,及时发现和解决施工中容易疏忽的一些质量问题,从每一道环节确保整个工程项目的优良目标。
疏浚技术方案 第2篇
施
工
方
案
北京城建道桥建设集团有限公司
滁州清流河综合治理工程项目经理部
二O一O年六月
一、施工方法:
本工程疏浚拟采取抓斗船挖泥上泥驳,泥驳运泥至围堰附近的河道。在此河道上选择较为宽阔的河面,先由绞吸船在河中水下位置开槽250×20×2.5米(长×宽×深),泥驳的泥就卸到此水下深槽中,再由铰吸式疏浚船将槽中的泥冲填至排泥场。
二、抓斗船施工时,要遵循以下原则:
1、当挖宽大于抓斗船的最大挖宽时,应分条进行施工。在浅水区施工时,分条最小宽度应满足挖泥船作业和泥驳绑靠所需的水域要求;在流速大的深水挖槽施工时,分条的挖宽不得大于挖泥船的船宽。
2、当泥层厚度超过抓斗一次下斗所能开挖的最大宽度时,应分层开挖。上层宜厚,下层宜薄。水面以上的土体高度不宜大于4m,否则应采取措施降低其高度,以策安全。
3、当泥层厚度较薄,土质松软时,可采用梅花挖泥法施工,斗与斗之间的间距,视水流的大小及土质松软情况而定。
4、为形成河道设计边坡,清淤时一般采用上超下欠的梯形开挖法,超、欠面积比控制在1~1.5范围内。避免出现边坡超挖或欠挖现象。一旦出现,按设计边坡进行修整,直至监理单位满意为止。对岸边附近有房屋、堤防等建筑物时,不允许有超挖现象,对有护砌要求岸坡应采取有效措施,按设计边坡进行开挖。
5、在流速较大的地区施工时,应注意泥斗漂移对下斗位置和挖深的影响,必要时应加大抓斗重量。
6、在已有建筑物附近施工时,应采取措施,确保建筑物的安全。在桥梁附近水域疏浚时,距桥墩有一定的安全距离,并经发包人签字认可。
7、泥驳装泥、运泥根据开挖土质、运距、挖泥船的能力,合理的配备泥驳数量,避免造成“待驳”或“窝工”现象。在泥驳工作水深满足的条件下,应满载装舱,节省运泥时间,提高工效。开底泥驳严禁运泥过程中发生漏泥、跑泥现象
三、绞吸船施工时,要遵循以下原则:
1、本工程利用绞吸船,主要是将抓斗船挖泥驳运卸在预先开挖好的深槽中
泥冲填至排泥场。
2、挖泥船开挖应按SL17-90第4.6.1条规定选择:绞吸式挖泥船施工当流速小于0.5m/s时,宜顺流施工;当流速不小于0.5m/s时,宜采用逆流施工。
3、挖泥船施工方法
3、挖泥船开挖应按SL17-90第4.6.2条~第4.6.6条规定执行,应根据挖槽中泥层厚度和机械性能,确定是否分层开挖。本工程无需分条开挖。
4、项目部在施工过程中采取措施,严格控制回淤,在监理机构签发完工证明之前,河道开挖范围内的回淤由项目部负责清除。
四、难方施工
1、桥下建筑垃圾,沿河破船等,先采用抓斗船开挖,泥驳运输。
2、在排泥场附近选择河道中部或者滩地采用绞吸船开挖一处深槽,深槽的泥冲填到排泥场,泥驳运来的难方填至深槽,深槽的体积应大于难方体积1.2倍。
五、排泥管线架设
管线布置应遵循以下原则:
1.排泥管线平坦顺直,避免死弯。出泥管口伸出冲填区围堰,并伸出排泥场围堰,距离应保证堤防和围堰安全(坡脚下的距离不小于5m),并应高出排泥面0.5m。
2、排泥管接头应紧固严密,整个管线和接头不得漏泥漏水。一旦发现泄漏,应及时修补和更换。
3、排泥管支架必须牢固,水陆排泥管连接应采用柔性接头。
4、排泥管的布置尽量避免破坏已有公路、堤防等设施,必须穿越时应报请监理机构与有关管理部门协商解决。
5、项目部应采取措施确保水上航运和陆上交通。当浮式排泥管碍航时,项目部应采用潜管。
6、潜管敷设前,必须对潜管进行加压试验,各处均无漏水、漏气时,方可敷设。
7、施工期间为满足通航要求,如需要布设潜管时,潜管的敷设和拆除应按如下规定实施:
a.选择好适当的位置,采取临时封航措施。
b.使用锚艇把连接好的潜管拖至预定位置。
c.使用水泵向潜管内充水,使其下沉至水下泥面。
d.抛锚固定潜管的两端,连接潜管与浮管。
e.设置通航航标及通航信号灯。
f.使用潜管时,先打开放气阀,挖泥船抽水,待放气阀出水后,关闭放气阀门,挖泥船进行正常的疏浚作业。
六、冲填区及其维护
项目部应根据环境保护要求对冲填区排泥程序进行合理安排,尽量将污染严重的泥排在底层,污染较轻的泥排在上面,再在其上覆盖无污染的土。
吹填工程施工时,应防止细颗粒土聚集成泥囊和水塘,吹泥区的泥面高出水面2m以上,以利排水,但在超软地基上分层吹填时,第一层吹填高度应高出水面1m,其后按1m高度逐层加高。
为保证排泥场吹填后平整度在0.5m以内,施工前在冲填区内设置一些高程控制杆,建立冲填区高程控制系统。在施工过程中经常移动排泥口的方向和位置,以确保吹填平整度及吹填平均高程误差满足规范要求。
航道疏浚工程的技术措施探讨 第3篇
工程位于某省境内, 航道全长约为39.68km, 按照三级航道标准进行建设, 整条航道的宽度为60m, 底部宽度为30m, 设计水深为3.5m。
1.1自然与环境
本工程地处亚热带湿润季风区, 其典型的气候特征为夏季炎热、雨水较多, 冬季寒冷。该区域的气温条件见表1。
工程所在区域的多年平均降雨量为640.2mm, 丰水年与枯水年的降雨量分别为925.8mm和353.2mm;区域年均匀风速约为3.28m/s;地表蒸发量为550mm~600mm, 水面蒸发量为1100mm~1250mm;年平均相对湿度为70%~80%;本工程所在地的交通条件较好, 施工机械及材料运输车辆能够顺利抵达施工现场。
1.2水文与地质
由于工程所在地处于亚热带湿润区内, 受季风环流的影响, 流域降雨及径流多集中在每年的7~9月, 每年的2~6月, 因降水较少, 加之受蒸发的影响, 使得流域水位呈下降趋势, 7~9月随着降雨量和径流的增加, 水位会持续升高;流域地势呈西高东低走向, 航道两岸有为数不多的丘陵, 其余全部为平原地貌, 由地质勘探资料可知, 航道附近的地下水为第四系松散层孔隙水, 主要赋存于粉土和粉质黏土中, 地层的透水性相对较差, 地下水位的埋深深在0.1m~2.4m, 由于受降水的影响, 水位的变化幅度较大。
2.航道疏浚工程的关键技术措施
2.1施工设备
依据工程土方开挖量, 并结合工期要求, 经过研究后, 决定投入以下机械设备:绞吸式挖泥船两艘, 抓斗式挖泥船两艘, 泥驳6艘, 挖掘机两台, 起锚艇、油驳等。
2.2工艺流程
本工程的施工工艺流程如图1所示。
2.3施工前期准备
该阶段需要做好如下工作:修建施工道路及临时性生产设施, 人员及施工机械设备进场, 对施工场地进行清理, 并进行施工测量。在工程正式开工之前, 负责测量工作的人员应当对平面控制点及水准点的相关资料进行现场核对, 确认无误后, 可将之作为定位放线的主要依据。在挖泥船进行疏浚施工前, 应当在航道上的起挖点和弯道处设置明显的标志, 同时, 还应在航道两侧适当的位置处设置导线桩。对于航道上的平直段, 可以每间隔50m~100m左右设置一组横向标志, 在弯道位置处标志的设置可以适当加密, 这样便于疏浚施工的进行。此外, 在疏浚作业区域内应当设置一组水尺, 以此来满足观测需要, 水尺的设立应当与四等水准度的要求相符, 可将之设置在便于观测且不易被船只碰撞的位置处, 并指派专人每个工作日对航道水位的实际变化情况进行观测。
2.4航道疏浚施工的关键技术措施
为确保水下疏浚作业的顺利进行, 可在施工过程中采用分层、分段的开挖方式, 抓斗式挖泥船可以按照顺流的方向由上向下以分层的方式进行开挖施工, 因本工程中疏浚开挖的长度相对较长, 故此挖泥船可以采取分段的方式进行开挖作业, 每一段开挖的长度可设置在100m左右, 当前一段疏浚开挖完毕并检验合格后, 方可对下一段长度进行疏浚开挖。由于挖泥船本身的臂长有限, 所以在分段的基础上, 可以采取分条的方式进行施工, 条间可以有0.5m~1.0m左右的重叠区, 防止欠挖的情况发生。分条开挖的宽度及数量可以按照施工机械的能力进行确定。此外, 为确保疏浚施工过程中可以形成稳定性较高的边坡, 可采取阶梯型对边坡进行开挖, 根据设计要求, 边坡超挖和欠挖的面积比应控制在1~1.5范围内。
2.4.1技术交底。在疏浚开挖作业正式开始前, 应当做好技术交底工作, 可由施工现场主管技术的人员向挖泥船队详细介绍工程情况、质量标准、工期要求等, 并组织相关的施工人员到施工现场进行勘察, 这样便于施工人员选择合适的作业方法进行疏浚施工。
2.4.2施工导标的控制要点。在航道疏浚工程施工过程中, 放样是较为重要的环节之一, 疏浚开挖前, 可以按照施工图纸的要求在施工现场进行实地放样, 并报现场监理人员进行验收, 同时参照设计图上提供的相关技术参数, 放出一个50m的施工小样、边线及底脚设计样桩, 这样做的主要目的是防止开挖时出现挖偏的情况。在施工中, 应指定人员对导标进行定期地检查和校对, 避免人为因素造成导标移位及丢失的情况发生。
2.5绞吸式挖泥船施工技术措施
2.5.1工艺流程。绞吸式挖泥船主要是借助船身上的铰刀对水下土壤进行搅动, 然后通过离心泵将泥浆吸入到泵体当中, 再通过排泥管将泥浆排放至指定的吹填区。由于绞吸式挖泥船实现了挖泥、输泥、卸泥3个环节的一体化施工, 从而使得作业效率获得了显著提升。
2.5.2管线布设。 (1) 水上管线。水上管线采用自浮式钢管与胶管相隔连接的结构, 管线的一端与绞吸式挖泥船的排泥管进行连接, 另一端加装空气释放阀, 并与水下管线进行连接。
(2) 水下管线。为确保疏浚施工过程中不影响航道的正常通航, 需要在水下铺设适量的管线, 其一端与水上管线相连接, 另一端与陆地管线相连接。水下管线采用组装结构, 即三节钢管与一节胶管相连接组成一个单元, 组成多个单元后堆放备用。
(3) 陆地管线。陆地管线由钢管、弯头、胶管组成, 采用法兰加胶垫圈连接, 为确保管线连接位置处的密封性, 采用风动扳手对螺栓进行紧固。
2.5.3施工技术要点。 (1) 绞吸式挖泥船开始施工时, 可先将机船拖至挖槽起点, 在接近挖槽起点时, 拖轮的速度应适当减缓, 尽可能与挖槽起点靠近, 并在航行惯性消除后, 下放一个定位桩;随后将左右边锚抛出, 在船顶悬挂施工信号标志, 并在上下游设置施工标志, 这样便可正式开工。
(2) 排泥管的接头应当紧固严密, 不得存在漏泥和漏水的情况, 若是发现泄漏, 应及时采取措施进行修补或更换。在布设管线时, 应当对水头损失予以考虑, 并使总的水头损失小于泵的扬程。
(3) 当挖泥船展布后, 为获取最佳的生产作业效率, 可先进行试挖, 以此来确定出最优的操作参数。
2.6抓斗式挖泥船施工技术措施
(1) 挖泥船采用纵向移动挖长、横向移动挖宽的方法进行施工, 其移位一次的宽度为船身船宽, 前移长度为抓斗一次向前开挖的长度, 当纵向挖完一个断面之后, 挖泥船应在前进一定的距离后对下一个断面进行开挖, 前进的距离尽可能不要超过抓斗伸开的长度, 以免造成漏挖。
(2) 按照设计图纸的要求, 并结合泥层的厚度, 可采用分层开挖的方式对航道进行疏浚施工, 每一层的开挖厚度以斗的抓深为准, 并控制在2m以内, 当挖至最后一层时, 要对下斗的深度及抓距进行严格控制, 以免超挖。
(3) 结合工程地质资料, 边坡开挖的坡度比设计为1∶5, 采用分层阶梯的形式进行开挖, 施工中遵循下超上欠、超欠平衡的原则, 通过自然塌落形成边坡。
结论
综上所述, 航道疏浚是一项较为复杂且系统的工程, 由于其中涉及的环节较多, 从而使得影响施工质量的因素较多, 为确保疏浚质量, 并提高作业效率, 必须在工程中采取合理可行的技术措施, 只有这样, 才能保证工程按质、按量、按时完成。
参考文献
[1]张存保.绞吸式挖泥船疏浚作业优化系统的研究与开发[D].武汉交通科技大学, 2013.
[2]丁宏揩.绞吸式挖泥船疏浚动态特性数学模型建立与仿真系统设计[D].河海大学, 2012.
[3]范世东, 刘正林, 朱汉华.疏浚作业优化模型研究及系统实现[J].武汉理工大学学报 (交通科学与工程版) , 2012 (2) :151-153.
疏浚底泥节能处理技术研究进展 第4篇
摘 要:总结了当今国内外疏浚底泥节能处理技术,重点介绍了底泥在生物处理、物化处理、环境保护方面的二次利用和能源回收等方面的研究进展,分析了各种底泥节能处理技术的优势和目前存在的问题.由于免烧结处理技术可降低重金属等污染物向环境释放的风险,可减少对环境的危害,因而受到众多研究者的关注,也是疏浚底泥节能处理研究的一个重点.对疏浚底泥的处理方式、方法及处理技术进行了展望,为底泥资源化的进一步研究提供参考.
关键词:疏浚底泥; 免烧结; 节能处理技术
中图分类号: X 705 文献标志码: A
污水排放、大气沉降将很多污染物带入到水体中,污染物通过物理化学和生物等作用富集于水体底泥,导致河道底泥污染严重.1998—1999年,我国实施的滇池草海污染底泥疏挖及处置工程(一期)是我国首例大型湖泊环保疏浚工程,清除底泥近400万m3.随后,在太湖、星云湖、巢湖、南湖(长春市)等地也开展了环保疏浚工程.2012年3月上海苏州河底泥疏浚工程完工,平均每天疏浚外运的土方量约8 000 m3,疏浚底泥约100万m3,全部运往位于南汇老港的底泥处置场[1].目前,在实际施工中,疏浚底泥处置方式依然是吹填和堆弃,造成了大量的土地被占用,还可能因为雨水的冲刷和酸雨的侵蚀产生二次污染.此外,这也使得底泥中的可用资源不能充分利用,造成资源浪费,违背了节能环保的宗旨.
目前,关于疏浚底泥处理和处置的研究较多,例如热解、低温解析、烧制陶粒和水泥、烧结多孔砖和保温砖、电动修复、超临界水氧化等.这些处置方式能有效地处理废弃底泥,满足资源化的要求.但是,其在资源化的同时,不仅消耗了更多的能源,而且可能使土壤中挥发性有机污染物发生迁移和转变,进入大气中引起二次污染,甚至产生二噁英等致癌物.因此,疏浚底泥的节能处置已成为环保领域重要的研究课题.
1 底泥的理化性质
1.1 物理特性
底泥中含有大量的岩石、砂砾和砂、硬质粘土、沉渣和软质粘土等物质,组成范围变化较大,可以由纯矿物或者有机物组成.物理特性一般表现为粘粒含量高、含水率高、压缩性强、强度低、渗透性能差、排水固结缓慢.其中,疏浚淤泥的粘粒呈薄片状,比表面积大,表面往往带有负电荷,会吸附带极性的水分子和水合阳离子,以致在其表面形成一定厚度的吸附水层,而吸附水的黏度较大、能动性较小,较难脱出[2].
1.2 化学特性
疏浚底泥的化学特性是确定其无害化和资源化适宜性的决定因素,化学指标主要有营养元素、重金属和难降解有机物.
(1) 底泥中沉积的氮、磷等有机质营养元素在外源污染得到基本控制时,仍可作为内源污染源释放氮和磷,是造成水体富营养化的一个重要污染源.
(2) 重金属(如铜、铅和铬等)主要来源于矿业、冶金、化工及化肥产业.在水环境中,通过吸附、水解和共沉淀等作用,小部分重金属进入水体,其余大部分沉积在底泥里[3],与水相保持一定的动态平衡,并且容易造成二次污染.
(3) 主要的有机污染物有多环芳烃(PAH)、多氯联苯(PCBs)、硝基苯、农药等,它们能够通过水泥界面的迁移转化作用重新进入水体,通过生物链进入人和动物体内并且富集,引起“三致”(致癌、致畸、致突变)效应.
2 节能处理技术
底泥处置过程一般分为三个步骤:减量化、无害化、资源化.减量化,即通过脱水、烘干、风干等手段降低污染底泥的量和处理成本.无害化处理是通过一定的技术去除底泥中的有毒有害物质,或使其中重金属、难降解有机物等不能释放,达到底泥的无害化与卫生化的标准,避免二次污染.资源化,是指将河道底泥直接作为原料进行利用或者对河道底泥处理后进行再生利用.目前,疏浚底泥节能处理技术主要集中在生物处理、物化处理、环保再利用和能源回收.
2.1 生物处理技术
疏浚底泥中含有大量有机质以及植物所需的营养成分,具有腐殖质胶体,能使土壤形成团粒结构,保持养分作用,适合堆肥和制作复合肥料,施用于农田、林地、草场、鱼塘、育苗基质、花卉等方面具有良好的效果.生物修复是指将受污染的疏浚底泥培育植物或培养、接种微生物,利用其新陈代谢活动吸收和降解其中有毒有害物质,使其含量降低甚至达到完全无害化的目标.目前,微生物和植物修复技术作为一种高效的生物强化技术已经广泛应用于疏浚底泥处理的科学研究中.Chiavola等[4]利用序批式好氧生物泥浆反应系统处理受PAH污染底泥,处理效率达80%以上,出水上清液中PAH小于检测限.隆晓等[5]综合考虑温度、含水率、pH、有机质各方面因素,通过污泥、底泥混合堆肥中试,获得了合理的工艺参数,不仅有效地处理了疏浚底泥,而且达到了堆肥卫生学指标和堆肥腐熟的要求,有效地去除了有机污染物.生物处理成本低、效果好,综合利用底泥中所含的营养物质,不仅完成了底泥的无害化处理,而且实现了底泥的资源化利用,使其重新进入自然界的能量循环和物质循环.
然而,在大面积或大量处理底泥时,微生物和植物很难重现实验室中达到的理想效果.由于疏浚底泥所含有机污染物水溶性不高,并且微生物只有在水环境中才能对有机物进行降解.因此,疏浚底泥用生物处理时,有机污染物降解速度较慢,往往导致工程期和维护期较长,施工见效慢,不能满足大规模的河道清淤及底泥处理的要求,可行性较差.此外,较为先进的生物淋滤法处理疏浚底泥还处于基础研究阶段,如何合理控制底泥处理条件、菌种的保存和培育以及重金属的回收还有待于进一步研究.
2.2 物化处理技术
2.2.1 淋洗和萃取技术
底泥物化处理技术经过多年的发展逐渐趋向成熟和完善.底泥淋洗和萃取技术已经在美国、日本和德国等国家得到应用,将能够促进有毒有害物溶出的溶剂渗入或注入到受污染底泥中,然后将溶有污染物的溶液从底泥中提取出来进行深度处理.但是,由于处理成本较高,难以推广.
随着淋洗技术和生物处理技术的发展,使得两者的结合成为可能,可以降低处理成本,并已通过初步的实验证明.张铮等[6]通过实验证明:底泥、硫粉和 FeSO4·7H2O 共同用于生物淋洗能有效去除底泥中镉,可显著改善疏浚底泥的脱水性和沉降性.当硫粉质量浓度为5 g·L-1,FeSO4·7H2O质量浓度为15 g·L-1,接种量为20%时,淋滤达到最佳效果,底泥中镉去除率达到85%以上.
2.2.2 免烧结固化技术
通过一定的物理、化学(固化)方法预处理的疏浚底泥,可用于路基、防火、隔音等建筑材料中,利用疏浚底泥替代黏土既可缓解建材制造业与农业争土的矛盾,又可以资源化利用疏浚底泥.相比其他资源化利用方式,建筑行业综合利用疏浚底泥会减慢其在陆地上的积累,可最大程度地降低重金属等污染物向环境释放的风险,减少对环境的危害.根据目前国内淤泥固化处理成熟经验,疏浚底泥固化大多按照“投料—拌和—压实—养护—完成工程填筑”这一基本工艺路线.
现在,国内外关于物化处理疏浚底泥技术的研究更加注重节能减排和环境保护等因素,逐渐偏向于免烧固结技术的研究和创新.免烧固结技术是物化处理的最常用方式,既满足了环保的要求,又符合节能的指标.通过添加一种或多种固化剂于底泥中,利用水化反应、离子交换反应和碳酸反应形成水化产物使底泥颗粒间形成新物质,从而使底泥颗粒粘结在一起,使底泥中有害物转化成低溶、微毒及难迁移的物质,以期达到有毒有害污染物稳定的目标[7].直接用硅酸盐水泥、粉煤灰、石灰石等作为固化剂,再额外加入添加剂制成底泥-水泥固化块.通过控制水灰比、含水率、养护等条件,能够制得可满足不同要求的胶砂建材,最大程度地减少污染物释放至环境中的可能性,同时提高废物的物理力学性质.Yan等[8]利用城市固体废物底泥和疏浚底泥为原料制造控制性低强度材料(CLSM),使得废物利用率高达80%,并且经过毒性特征沥滤方法(TCLP)实验后,浸出液中的重金属质量浓度远远低于美国环保局的监管标准.李育伟等[9]以水泥、废石膏、粉煤灰作为固化剂处理毒性湖泊底泥,固化处理后Cd、Pb、Zn 的固化率均能满足重金属浸出毒性要求,可用作填料.Jauberthie等[10]将法国兰斯河疏浚底泥与生石灰、硅酸盐水泥混合固化,制得的石灰水泥疏浚底泥混合料已经达到P4级路基标准要求和2型碎石路基层标准要求,显示出明显的经济和生态效益.Miraoui等[11]将疏浚底泥和钢渣混合固化制得的路基材料,能达到了很好的稳定性.
这种方法工艺相对简单,其关键是选择合适的固化剂和添加剂.免烧固结技术具有生产设备少、工艺简单、生产和维护成本低、能耗少、固化效果好等优点.但是,底泥中含有较多有机物,未经过深入处理,长时间填埋或存放后会产生甲烷等易燃易爆气体,存在一定的安全隐患.
2.2.3 螯合稳定化技术
常规的免烧结固化/稳定化技术也存在不少问题,如:处理后底泥增容比增大;毒性强的底泥需要的固化剂用量较大,成本高;处理后底泥的稳定性还有待检验等.近年来,国外学者多次提出采用重金属螯合剂对重金属污染严重的底泥进行无害化处理.重金属螯合剂在常温下能与土壤中铜、铬、镍、锌、镉、锰等金属离子迅速反应,生成不溶于水的高分子螯合物.螯合稳定化技术处理疏浚底泥后其增容比远远低于其他方法.采用螯合剂处理后的底泥稳定化后体积几乎不增加,减少了后续处置量,降低了处理成本.谢华明等[12]采用水泥、粉煤灰及有机硫稳定剂——氨基二硫代甲酸盐(DTC盐)固化/稳定化处理重金属污染的底泥,固化后的底泥满足填埋场入场要求.但是,螯合后底泥流动性依然较大,螯合态重金属还极有可能迁移、扩散,螯合剂的稳定性和毒性还值得更深入的研究,从而避免产生二次污染.
2.3 环保利用
疏浚底泥用于环境保护的技术是近年来新发展起来的,该技术不仅实现了疏浚底泥的资源化利用,而且其制备的产品可用于去除有机物、重金属及回收等方面,具有良好的环保效益.疏浚底泥含有大量的腐殖质,对金属离子有吸附交换和络合作用,尤其是对铜和铅具有较好的吸附效果[13],并且其吸附能力与底泥表面积有关,表面积越大,吸附能力越强.以受污染的河道疏浚底泥为主要原料,利用物理、化学以及生物技术使有害污染物稳定化,研制污水处理材料、吸附材料是近年来研究的新方向,该技术不仅实现了疏浚底泥的资源化利用,而且其制备的产品应用于污染物处理、环境修复,一般不会造成二次污染,对环境影响小,具有很好的应用前景.Hong等[14]探索了一种利用铬污染底泥处理重金属废水的新方法,在最佳条件下总铬的去除率达到95.8%.底泥中其他重金属(镉、铜、铅、镍等)浸出质量浓度介于0.003 5~0.055 0 mg·L-1之间,可达到污水综合排放标准.此研究使得重金属污染底泥处理含有相同重金属废水成为一个可行的方法,并且对于重金属富集和回收具有重要意义.
疏浚底泥与其他环保功能材料协同处理污染水体具有更好的效果,也使得污染物被吸附后不再容易脱附进入水体.例如,张燕等[15]将炉渣、炉渣+30%底泥、排水沟渠底泥对水中氮磷的去除效果进行了比较分析,其中:底泥对污染吸附效果最好,炉渣+30%底泥、排水沟渠底泥对氨磷的去除效果均比炉渣要好.可见,疏浚底泥是一种含腐殖质的天然吸附剂,对污水治理具有较好效果.李大鹏等[16]在底泥中加入FeCl3后,对上覆水中磷的吸附能力提高,底泥达到磷饱和时间延长.当FeCl3质量分数占2%时,对水体磷吸附量、平衡浓度、饱和度分别为原泥的27.3%、85.7%、60.7%.李佳等[17]采用镧改性沸石对太湖底泥进行改良,改良后的太湖底泥对磷酸盐的吸附能力明显提高,并且其吸附能力随镧改性沸石添加量的增加而增加,其对磷酸盐的吸附属于自发和吸热过程.被改良底泥中镧改性沸石所吸附的磷以NaOHP和HClP 等较稳定的形态存在.
疏浚底泥制得泡沫陶瓷也是环保利用研究的一个新方向.具有高度多孔结构的泡沫陶瓷,用于隔音及隔热,防水、水蒸气,防火等方面具有较好的效果.Liao等[18]利用再生水水库泥沙和Na2CO3混合制得泡沫玻璃.根据工程需要,控制Na2CO3的投加量和煅烧温度,利用干压法处理疏浚底泥制得的泡沫玻璃可用于建筑行业.但是,关于底泥免烧结制作技术和工艺的相关研究仍然较少.
2.4 能源化回收
底泥中含有大量的有机质,为其能源化利用提供了必要的物质基础,利用疏浚底泥回收能源是未来底泥资源化的发展趋势之一.制氢技术是一项能源回收领域的前沿技术,是未来底泥资源化发展的方向之一[19-20].王奕雪等[21]采用间歇式超临界水反应装置,以滇池疏浚底泥和褐煤为原料气化制氢,褐煤和底泥在超临界水共气化过程中碳气化率和产氢率存在明显协同效应,既可达到处置底泥的目的,又可产生气体能源H2 和CH4.张辉等[22]采用成型干化工艺制备污泥煤复合燃料,污泥在混合成型燃料中可起到黏结剂、固硫剂等作用,同时可利用污泥的热值,实现污泥的资源化利用.
早在2004年,美国国家可再生能源实验室(NREL)就曾在报告中特别指出,微生物油脂发酵可能是生物柴油产业和生物经济的一个重要科学研究方向[23].直到目前,国内外已经出现了利用废弃油脂、植物秸秆、淀粉、各类有机水解液等获得生物柴油的研究,鲜有关于底泥作为底物用于微生物油脂发酵的工艺及方法.利用微生物实现底泥转化油脂很有可能成为节能处理技术发展的一个新的方向.
3 展 望
随着环境保护和节能减排的理念深入人心,对于疏浚底泥合理化利用程度的要求也越来越高.国内有关节能环保的利用和实践依然较少,仍处于初级阶段.疏浚底泥节能处理技术的革新和发展更应因地制宜,融会贯通.将多种技术相结合,取长补短的方式是未来底泥技术革新的一个重要趋势.疏浚底泥处理前期,可根据各流域或地域底泥受污染程度不同划分为三个地区:重污染区、中污染区和轻污染区.不同地区,节能处理技术应用和发展的趋势也不同.
严重污染区和中度污染地区应严格监控,配套的环境风险评价和环境影响评价需及时跟进.河道疏浚后,堆放的底泥应及时进行脱水处理、固化和稳定化处理.首先,免烧结固化技术和螯合稳定化技术相结合的研究成为一个热点.与此同时,添加适当比例的硅酸盐水泥能够提高一定的力学强度,降低了底泥的水溶性,改变了底泥固化块受压容易破碎的缺点.由于有机污染物在水环境中容易析出,底泥处理后期可结合生物处理技术将有机污染物去除.最终,还可针对底泥固化块的植生性进行深入研究,培育或培养具有重金属富集作用生物,对底泥中尚未完全稳定的重金属污染物进行吸收,降低环境风险,及时收割植被或微生物也给重金属回收和再提炼提供了可能.此外,重金属含量低且富含有机质的底泥可考虑直接用于能源回收的研究.
受轻微污染的底泥可以考虑生物处理和农业利用,通过生物的新陈代谢作用分化和降解有机污染物和固定重金属;或者利用底泥的良好吸附性将其制造成水处理材料,经过吸附处理后的底泥可参考重污染区底泥的处置方式.
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XX镇河道清淤疏浚工作实施方案 第5篇
为进一步加强我镇河道管理工作,建立健全河道保洁长效管理机制,确保河道清洁畅通,改善河道生态环境,结合我镇实际,特制定本方案。
一、目标要求
通过河道长效管理,确保我镇河流水流畅通、河岸无影响行洪枯枝杂草,河中无障碍物的总目标。
二、组织领导
成立领导小组:
指导员:XX党委书记
组长:XX镇长
副组长:XX
成员:各包村镇干部、村(居)委会书记
三、实施内容
河岸枯枝杂草清理、河道淤泥清理疏浚、河中障碍物等
四、工作措施
(一)建立河道巡查责任制
按照河道属地巡查的总要求,落实河道常年巡查责任制,村级区域河道清淤疏浚由各村具体负责。做到河道清淤疏浚“工作人员、经费、责任”三到位,确保河道保洁长效机制的落实,明确包村镇领导为第一责任人。
(二)加强考核管理
按照规定自行召开会议研究,确定承包方并签订承包责任合同及安全责任书,采取承包后同时落实具体的考核管理办法,做到有巡查,有督查,有考核,有落实。
(三)实施时间
2021年全年(如上级有特定专项行动要求,另行安排)
五、工作要求
(一)精心组织,落实责任
各单位按照上级要求全镇统一安排部署,结合各自工作实际,分解落实任务,强化工作措施,明确工作职责,形成层层抓落实的工作格局,确保河道清淤疏浚工作有力、有序、有效推进。
(二)紧密配合,形成合力
各单位要加强工作衔接,明确工作职责,密切配合,联动协作,统筹推进,形成既分工负责,又齐抓共管合力推进的工作格局。所在村(社区)负责河道所在段的村民宣传教育,镇执法大队协同自然资源管理所负责河岸建房的管理和拆违。
(三)强化督查,严格考核
疏浚技术的发展方向论文 第6篇
1、前言
几个世纪以来,水一直都是人类的朋友和对手,我们利用水来进行货运和客运,但在风暴和洪灾期间,我们又要设法逃生。我们兴建港口航道以满足运输需要;兴建堤坝和其它建筑物以抵抗洪水以及在海上吹填造陆,等等。因此,疏浚设备是必不可少的工具。
近来疏浚工程不断发生变化,规模扩大,致使疏浚设备也不断发展和创新,以满足不断增加的疏浚机具需求。
2、耙吸挖泥船的设计
对于疏浚业来说,吹填造陆是其中一个主要业务领域。在世界许多地方,工业园区的需求在不断增加,例如机场、集装箱码头或工业厂房、住宅区等。新加坡吹填工程和阿联酋迪拜棕榈岛ⅰ、Ⅱ期大型吹填工程就是一些大规模吹填造地的例子。工程必须开挖和运送千百万方砂来填筑吹填区和连接岛屿;现有航道必须浚深以通航更大型船舶;环保、地理和政治因素也可能会导致挖泥船运距加长和必须在更深水域施工等。
这些限制条件都要求有更大舱容和更高效率的大型耙吸挖泥船来施工,尤其是当航距不断增加的情况下,大舱容耙吸船比小舱容耙吸船的采砂成本更低。1992年以前,耙吸船的最大舱容都不超过10000m3,其后,舱容则不断增加。
1994年,IHC公司建造了“Pearl River”号(17000m3)、“Volvox Terranova”号(0m3)、“HAM318”号(23700m3)、“Vasco da Gama”号(33000m3),最近又完成了“WD Fairway”号扩改为350003的工程,而“Vasco da Gama”号舱容将增加至440003.填砂护滩以及近岸抛沙都要求耙吸船靠岸施工,“Waterway”号(20造)和“Coastway”号(造)满载吃水只有66m,都可以靠近海施工。
3、开沟和开挖深坑开沟是海床管线铺设的预备工作。
视土质情况而定,开沟方法多种多样,其中一项就是采用疏浚方法。
在完成开沟和铺管工作后,有时还需要覆盖,以保护管线。覆盖施工方法很多,例如抛石法、自然海流法和通过耙吸船吸管回埋法。借助吸管将沙从泥舱泵送到沟槽进行回埋作业。
现在,许多大型耙吸船都拥有深水开沟或为保护海上油气开采设备的进行所谓的大深坑开挖功能。
“Vasco da Gama”号安装了挖深达160m的深水开挖设备。为达到160m挖深并保证足够的泥泵吸入压力以维持泥泵正常功能,该船的1400mm直径吸管上安装了功率高达6500kW的高效潜水泵。
4、有限元法
在挖泥船设计过程中,有限元法(FE法)是必不可少的。这些计算方法的专业应用可获得强固的船体结构,同时重量却相对较轻,使船船获得更多的装载量。
由于在外海环境下疏浚施工以及连续不断的装舱卸舱过程,耙吸挖泥船的船体要在强侵蚀环境下经受各种周期性荷载。耙吸船的设计特点包括较小的舱容/船长比,这意味着荷载主要集中在船中部,导致较大的船体大梁弯矩和高剪切强度。
此外,由于采用大功率挖掘设备以及带舱底泥门的泥舱结构布置,不可避免地要求船体采用大量不连续性设计。
为优化船体的应力重量比以及最大化船体细部结构的强度和疲劳寿命,采用了有限元计算方法。
大型绞吸挖泥船在开敞水域施工时要承受因波浪和开挖岩石时船体振动而产生的大幅波动的荷载。
船舶与海床之间以及桥梁耳轴与定位桩台车之间的船体形成(挠性)连接的位置上发生裂纹的概率相对较高。
应用有限元计算法可最大限度地减少应力集中出现并提高疲劳寿命。有限元计算法进一步应用于优化绞刀桥梁与定位桩的强度和硬度。为了避免因振动产生的共振或过度变形,目前IHC公司正在建立一个绞刀桥梁与船体的有限元模型以判断这种振动特性。
5、高航行效率船舶的航行阻力取决于船体周围的水流和航行过程中船舶所产生的`波浪。
通过适当的船体设计,可以大大地减少航行阻力并提高船舶的总能量效益。船头设计尤为重要,许多大型船舶在船体水浅处安装了所谓的球鼻(即人工鼻),球鼻改变了船体四周的水流状态,结果减少了波浪造成的航行阻力,因为船舶产生的波浪主要由船头形状决定。精心设计的球鼻船头产生的波浪远小于传统船头的波浪。
根据利用CFD计算法获得的船体设汁经验,IHC公司设计出一款形状特别的船尾。船尾设计获得一个进入推进器的理想水流通道,可以减少推进器振动并获得更高的效率。
6、流体动力计算(CFD)
CFD方法可计算出这些船体设计变化的结果。如上所述,船头对航行效率有很大的影响,同样,船体与推进器之间的相互作用可通过CFD方法计算。
船体产生的涡流对航行效率有一定影响,并可能产生振动。CFD方法可为优化船舶设计提供数据,并最终获得最佳的水流进入推进器。
对于挖泥船,风、波浪和潮流作用方面的数据对于预测不同天气状况下的船舶操纵性能是必不可少的。通过使用CFD计算方法获得的某些系数可以预测操纵性能。
7、泥泵IHC公司开发出高效泥泵,在同等安装功率情况下可获得比普通标准泥泵更高的产量。
为确保泥泵性能和预测耐磨性,在IHC公司的研究部门(荷兰MTl)进行了由CFD分析方法辅助进行的实验室研究。荷兰MTI有一套可测试泥泵的环路,环路管直径为300mm,可提供可靠的实型泵试验结果。
为了提高产量,现代耙吸挖泥船都装有射流泵,其一般有3项主要功能:
(1)使底土流体化并减少耙头所需切削力。
(2)使泥舱疏浚土在卸舱期间流体化,以缩短卸舱时间。
(3)卸舱后清洗泥舱。
为了防止射流水中有时夹带过多沙粒造成高磨损率,多功能、小型高效泥泵越来越多被用作射流泵。
为了优化疏浚效率,疏浚过程中的泵速必须根据真空度、泥浆流速和泥浆浓度等疏浚参数进行优化凋整。
IHC公司开发的Variblock齿轮箱是一种可连续变速传动齿轮箱,它可在恒定输入功率和速度情况下以最小的功率损失提供输出速度的变化,可实现各种输出速度,例如,在输出速度15%增减幅度内,齿轮箱总效率达94%. Variblock齿轮箱可避除非自航吸扬挖泥船(例如绞吸挖泥船)在不同管线长度情况下对叶轮直径的调整。其投资额远低于一个泥泵电动装置,而且所有液压配件在全球可即时供应。
8、耙头耙吸挖泥船的耙头对挖泥船的性能有很大影响,因此其设计、质量和多用途性是至关重要的。
尽管挖泥产量主要由耙头宽度、开挖厚度和航速决定,而其它因素也起着重要作用。例如所需拖曳力等。耙头设计通常会详细考虑疏浚过程的所有其它主要因素。
多年来已经开发出多种类型的耙头。最初,耙头完全根据冲刷原理设计:即在耙头活动挡板与底床之间产生水流。例如,IHC公司的Dutch(荷兰)型耙头,水流主要从挡板后面进入耙头,而Califoenia(加利福尼亚)型耙头的水流则主要从挡板两侧进入。
耙头借助底床上的水流在底床与耙头之间产生的压差,将底土疏松并挖起。最新式的现代耙头则在整个耙头宽度的固定部件装有射流装置,在活动挡板上装有切割刀片或切削齿,借助上述两者的共同作用,可降低耙头所需的压差,同时产量却可大大提高。通过调节挡板后侧的进水瓣,可供给足够的额外用水。
在某些情况下,泥浆浓度和射流水量很高,只需较少的额外供水量。有时,挡板通过液压缸保持在与耙头固定部件与耙头固定部件一定的相对位置,使之能够抵消因切削刀造成的上冲运动,这可采用一个预调切削力完成。
在切削十分细密的砂层时,即使采用传统的射流水,刀齿的贯入度还是不足够的,结果导致产量低。为此,最近IHC公司进行了一系列研究和模型试验,在喷嘴相对于切削刀的不同位置进行了测试。尽管目前试验还没有全部完成,但初步结果似乎不错,一个额外的优点就是进一步降低了所需切削力,因此也降低了拖曳力。
耙吸挖泥船尺寸的不断增加也可以从耙头的发展看出。最早的第一代耙头只能与直径300mm的吸管相匹配,而最新发展显示,耙头相配套的吸管直径已达到1 400mm.
9、装舱过程耙吸挖泥船的效率效益可通过改进泥舱的沉淀过程来改善。
在开挖细砂时,耙吸船的装舱时间与泥砂沉淀的关系是相当密切的。高效的沉淀过程可缩短装舱时间,从而缩短疏浚周期,结果是提高了施工效益。此外,也许更重要的是泥舱中含砂量增加。考虑到当前所需的投资,更高效率的施工可相当大地提高船舶的收益率。
IHC公司为了作进一步深入研究,与国际疏浚公司(DI)合作开始一项广泛的研究计划。为了获取更多经验并能够对实型设备的各种设计方案进行比较,MTI研究院在“Antigoon”号耙吸船上安装了一套大型试验装置。
泥砂的沉淀过程不仅取决于泥舱的设计,还与泥舱的进入水流有关。除了泥舱设计外,泥沙的沉淀也是取决于泥舱进入水流的因素之一,例如,选择合适的进入水流流速分布可大大的改善泥沙沉淀过程。这些使用大型试验装置的试验的观测和评估结果使我们在总体上和特定情形下的泥沙沉淀都有了更深的认识。利用根据获得的认识进行的改动将有助于开发出新的设计工具及改进泥舱设计,以提高泥舱沉淀效率,从而提高耙吸船的实际产量。
10、自动化控制挖泥船通常必须在设定的位置或路径上精确地施工,在开沟、抛砂或吹岸施工时尤其如此。
自动化控制不仅可以提高挖泥船的效率,而且在某些情况下,甚至预先要求安装动态定位和动态跟踪(DP/DT)系统,以确保疏浚设备能在近海或港区内进行维护疏浚施工。
借助先进的测量和自动化系统、集成控制系统能够处理疏浚过程中的众多参数,例如,泥泵控制器能保持泥浆流速刚好在临界流速之上,这样泥沙颗粒就不会沉积。同时降低了流动阻力,结果获得了最佳的燃油和磨损效率。
泥浆流速的自动化控制系统提高了装舱效率,确保了更佳的极细泥沙颗粒沉淀。这样可减少溢流损失、油耗和磨损,这套系统也可应用于其它类型的挖泥船。
相关数据直观地显示在显示屏上。数据显示和所有功能控制,如装舱过程、自动化疏浚、卸舱过程、动力管理、报表、与测量设备和地理定位系统的通讯等都可在一个或多个MMl(人机界面)系统上进行,为了优化操作者环境,引入操作者控制中心(OCC)作为一个操作者友好的工作站。
疏浚技术方案范文
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