[摘要] 我国中小河道淤积现象比较普遍，河道原有的调蓄洪水和防灾减灾的能力有所减弱。近几年国家加强了中小河道和农村河道的治理力度我们就来学习下生态清淤的施工知识。
一、生态清淤的工作原理
生态清淤是指在无需抽干河流情况下，以遥控方式将污泥柔和地抽吸至岸上指定地点，整个清淤过程快速、彻底、卫生、干净。通过柔和的抽吸清理方式，底部淤泥不会产生湍流，因此不会污染河流水体。该吸泥装置在标准配置情况下(60 m3/h, 抽吸深度3.5m)运输参数如下：
重量：2600kg
装置尺寸：长×宽×高 = 6020mm × 2415mm × 2168mm
连接功率：16 kW, 32A。
底泥抽吸装置可以十分容易地运输至各种应用场所。通过采用合适的吊装工具，可将此设备从运输卡车上吊起，并放入到被清理的水体之内。
在标准配置情况下，抽吸深度为3.5m，可对河底多年沉积固化的矿化污泥进行疏松和运输处理。通过一台水泵和一套抗压软管系统，可将污泥/水混合物送往岸上用户指定地点，进行后续相应的处理和处置。这些运输软管是按模块方式组合而成，可以配置相应的浮球，最长距离可达300m。因此用户可以根据现场情况，自行设置泵送软管的距离。同时这些软管也是作为向浮舟上驱动部件供电的电缆载体。
吸泥装置在正常运转时，一般用在静止河面。如果用于流动河体，则流速不能超过 0.2m/s。要求河流液位是在0.8~3.5m范围之内(最低水深液位是0.8m)。
此套装置的主要工作特点：
1、清淤装置的总重量<3吨，运输时不需要特种运输车辆
2、带水作业，清淤时不需要抽干河体，清淤快速彻底
3、操作简单，干净卫生
4、装置为全不锈钢结构，坚固扎实，使用寿命长
5、工作时不会搅乱底部淤泥，造成水体污染或臭气扩散
整套吸泥装置可在岸边遥控操作，只需一个人工对以下设备功能进行控制：
1、各种移动方向的驱动部件
2、运输泵的开/关控制
3、清理耙的升/降控制
4、运输螺杆的开/关控制
5、平衡浮桶的操作
此外，淤泥抽吸装置还可以配置照明灯光，进行晚上作业。
整个过程是沿河底进行柔和抽吸和生态清淤，不会损坏自然的河床基地。通过液压调控装置，可以精确控制距离河床底部的抽吸高度。
通过声纳测试系统，可以实时显示河床底部基本地形和淤泥层厚度，并通过一台平板电脑可在岸边或办公室监视整个清淤过程。
二、河底淤泥层的测量
在进行生态清淤之前，必须进行测试调查淤泥层厚度，统计吸泥工程量。此时可以采用声纳测试仪测试确定河底的基本地形。通过GPS技术将测试点传送至用户指定的终端接收设备(例如手机或平板电脑)。在声纳测试时，同时按两种不同的频率进行, 一方面可将所谓固定的污泥层测出，另一方面可以将自然河底测出。通过这一方式，可以计算测出不同断面的沉积污泥厚度。
这些数据被传递至岸上的一台 PC、手机、平板电脑中。通过数值显示，操作人员可以立即知道吸泥机所处位置的瞬时河底基本情况。吸泥机另外还配置一个 GPS系统, 从而具有电子导航功能。
这些被测试的区域可以数值形式分成小块面积。因为可以精确计算吸泥机所在地的污泥厚度，可在吸泥之后就要求的吸泥厚度和实际消除厚度之间进行比较。每天多次对污泥固含量和含砂量进行多次测试确定并记录存档。
在生态清淤之后，建议再次进行一次声纳测试，这样可以了解清淤前后的整体情况。最后图表也作为下次清淤工作提供参考文件。
三、生态清淤的整体处理方案
一般来说，在生态清淤之前，必须进行一些前期准备工作。除了生态清淤之外，还必须对抽吸取出的黑浆淤泥进行处理处置。根据污泥性质和污泥污染程度的不同，所采用的后处理设备及其工艺也各不相同。常用的河底淤泥处理处置工艺可分成以下8个步骤：
Step 1：修剪水生植物和岸边植被
在选择各种生态清淤过程中，保护动植物生态环境，为两栖动物和鱼类提供良好生活环境是一个十分重要的评估条件。根据现场情况，可以事先进行以下工作：对岸边灌木和大树进行修剪;从河面上切割取出水生植物，例如芦苇、水花生等。
Step 2：河道预清理(分离取出粗大故障物质)
为了防止堵塞，必须事先对沉积淤泥中的粗大故障物质进行清理。此时可以在底泥抽吸装置上安装采用各种类型的格栅设备，对河道清理预处理，将各种故障物质(塑料袋、麻袋、可乐瓶、玻璃瓶、金属木块等)分离取出。安装过滤格栅的吸泥机械人首先沿着河底对淤泥进行筛分过滤，将上述故障物质分离取出。在此过程中，可对长期沉积的泥沙进行松化处理。
在进行预清理工作的同时，可以采用声纳测试系统，对河底淤泥深度和河底基本地形进行探测，并制作3D图纸。在了解了淤泥层厚度的基础之上，可以计算清淤工程用量。
Step 3：清理取出河底淤泥
在将所有故障物质分离取出之后，就可以进行生态清淤工作。具体操作过程如下：将一台耐磨损吸泥水泵安装在由全不锈钢材料制成的浮舟之上。通过一个液压升降设备，可将吸泥清理耙精确下沉至所需要的深度。浮舟和吸泥清理耙不会直接接触池底，损坏底部自然形成的河床基地。
升降装置内配置一个双头螺杆，可在收集运输淤泥的同时，对河底淤泥进行浓缩处理，在提高污泥固含量的同时进行抽吸处理。整个清淤过程是沿着河底进行柔和抽吸，不会产生湍流造成水体污染和河面臭气扩散。
传统的清淤方式十分复杂，除了抽干河流之外，还需要很多人工才可以将淤泥运送至岸上。与此相反，采用此机械人清淤不仅快速经济，最重要的是这种清淤方式最为安全可靠和卫生干净。在通常情况下，整个清淤过程只需一个人工。
Step 4：对水/污泥混合物进行筛分过滤处理
采用星盘筛(孔径 8mm)对水/污泥混合物进行筛分处理。此筛分装置安装在沉淀集装箱之上，筛下物流被收集在沉淀集装箱之内，均化之后泵送污泥中间储存池内; 筛上物质通过滑槽进入垃圾集装箱内。
Step 5：对水/污泥混合物进行机械性脱水处理
通过污泥脱水机可对水/污泥混合物进行脱水处理。在对这些沉积污泥进行脱水过程中，因为此污泥脱水系统是开敞式脱水系统，在有故障情况下可以立即中断，排除故障之后重新启动运转。根据目视情况，可以随时调整脱水污泥的处理能力和脱水质量。整套设备结构紧凑，噪声很低。因为河底淤泥中无机含量很高，一般在脱水处理之后，污泥固含量约为40%DS。因为脱水污泥固含量很高，一般可以堆放，十分容易运输和后续进行污泥处置。沉淀污泥和脱水污泥之后的浓缩比例额大约是在2.3。
Step 6：对脱水后沉积淤泥的处置
根据当地政府的规定来确定合适的处置途径，如果河底淤泥内不含有毒物质，可以考虑农用，填埋砂石坑或者用于建造高速公路两旁的防噪声墙。
对过滤产生栅渣物质进行处置相对比较简单。这些物质主要是由树叶和树枝组成，约占比例95%。这些物质可作为堆肥材料而被回收利用。
对预处理时产生的粗大故障物质一般采用手工进行简单的初步捡楝筛分之后送往当地的垃圾处理站。也就说，这些垃圾被收集在集装箱，然后运往拥有营业执照的垃圾处置站。
四、生态清淤工艺的优点
与传统的清淤/挖泥方法相比较，例如湿法挖泥、干式挖泥或“铲拉”，生态清淤具有以下优点：
1、带水作业，无需排水就可以去除河底沉积物质
2、不会影响河岸边水生态环境和生物种群
3、通过水泵沿河底抽吸，不会产生浑浊液体，对河流水体和周围环境不会产生负面影响
4、通过这一处理工艺，可在很难靠近的区域进行清淤。通过声纳测试，还可对有些区域按等级优先进行清淤工作。
5、不需要淤泥沉淀区域，不需要污泥中间储存池，也不需要铺设临时卡车运输通道
6、被处置污泥体积大幅下降，因此运输费用和处置费用下降
7、脱水之后的沉积物质可放置在开敞式集装箱内运输
8、大幅降低淤泥体积，降低运输费用和后处置费用
五、总结
河道清淤是治理黑臭水体过程中最为重要的工程措施之一，传统的清淤方式十分复杂，采用智能机械人清淤可以快速经济、安全可靠、卫生干净地进行。在本项目中选择合适的河段采用生态清淤的方式进行清淤。
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