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1 河湖淤泥污染及治理现状1

1.1 河流污染现状1

1.1.1 长江三角洲水系污染现状1

1.1.2 珠江三角洲水系污染现状2

1.2 湖泊底泥污染及修复3

1.3 河湖底泥治理原则与现状4

2 河湖淤泥的形成及特性6

2.1 河湖淤泥的来源6

2.2 河湖淤泥的成因6

2.2.1 自然淤泥的成因6

2.2.2 人工淤泥的成因6

2.3 河湖淤泥的特性7

2.3.1 河湖淤泥的工程特性7

2.3.2 受污河湖淤泥特性变化7

2.4 河湖淤泥的污染机理8

2.4.1 底泥耗氧8

2.4.2 底泥污染物释放9

3 河湖底泥中水分的存在形式12

3.1 底泥中水的存在形式12

3.1.1 间隙水12

3.1.2 毛细结合水13

3.1.3 表面黏附水15

3.1.4 内部水15

3.2 底泥体积、重量及所含固体物浓度之间的关系16

4 淤泥调理脱水机理研究17

4.1 布朗运动18

4.2 重力的作用19

4.3 高含水淤泥絮凝19

4.3.1 絮凝剂的作用机理19

4.3.2 影响絮凝效果的因素22

5 河湖受污染底泥重金属24

5.1 底泥重金属的评价分析方法24

5.1.1 地累积指数Igeo（Index of Geoaccumulation）法24

5.1.2 底泥富集系数SEF（Sediment Enrichment Factor）法25

5.1.3 次生相富集系数PEF（Phase Enrichment Factor）法25

5.1.4 潜在生态危害指数法（RI）25

5.1.5 次生相与原生相分布比值法（RSP）26

5.1.6 水体底泥重金属质量基准SQC法26

5.1.7 脸谱图法27

5.1.8 回归过量分析（REA）法27

5.1.9 间隙水和上覆水法28

5.1.10 多因子综合评价方法（内梅罗污染指数法）28

5.2 重金属的迁移转化28

5.2.1 重金属的存在形态28

5.2.2 重金属迁移转化29

5.2.3 重金属迁移转化的基本方程32

5.2.4 紊流扩散的基本方程33

5.2.5 重金属随水-悬浮物-底泥迁移转化耦合模型34

5.2.6 重金属迁移转化的影响因素36

5.3 重金属的稳定-固化机理37

5.3.1 磷酸盐稳定-固结机理37

5.3.2 GBR固化剂以及其他固化材料稳定固化机理39

5.3.3 固化剂发展及应用41

5.4 重金属污染的生态效应45

5.4.1 对水生植物的影响45

5.4.2 对水生动物的影响46

5.4.3 对人体健康的危害46

6 河湖底泥的修复技术47

6.1 河水絮凝47

6.2 原位治理技术48

6.2.1 河道曝气48

6.2.2 引水冲污48

6.2.3 遮蔽技术49

6.2.4 底泥原位修复49

6.2.5 原位生物处理技术49

6.2.6 生物强化技术50

6.2.7 水生植物修复50

6.2.8 生物—生态修复51

6.3 异位修复技术51

7 环保清淤53

7.1 传统清淤存在的问题53

7.1.1 淤泥清出方式方法的局限性53

7.1.2 清出淤泥增量问题53

7.1.3 清出泥浆处理的局限性54

7.1.4 处置清除泥浆的局限性54

7.1.5 淤泥产品资源化利用的局限性54

7.1.6 经济发达地区治淤的局限性54

7.2 环保清淤的意义54

7.3 环保清淤的要求55

7.4 环保疏浚的方法与分析56

7.4.1 抓斗、链斗挖泥船清淤56

7.4.2 绞吸、斗轮式挖泥船清淤56

7.4.3 水力冲挖机组清淤60

7.4.4 环保气力泵61

7.5 环保疏浚淤泥的后处理要求62

8 国内外淤泥处理处置方法64

8.1 国内外淤泥脱水方法研究64

8.1.1 自然脱水干燥法64

8.1.2 真空预压脱水法64

8.1.3 土工管袋法65

8.1.4 机械脱水法66

8.2 国内外淤泥固化方法研究67

8.2.1 国内外关于淤泥固化剂的研制68

8.2.2 国内外关于淤泥固化工艺研究69

8.2.3 国内外关于淤泥固化技术的应用实例69

9 板框机脱水固结一体化技术71

9.1 板框机脱水固化一体化技术工艺71

9.1.1 工艺流程71

9.1.2 工艺特点72

9.2 板框脱水固结工艺设计74

9.2.1 设备系统74

9.2.2 主要构筑物75

10 带式机脱水固结一体化技术78

10.1 带式机脱水固结一体化技术工艺78

10.1.1 工艺流程78

10.1.2 淤泥机械脱水主要设备简介79

10.2 植毛带式底泥脱水机的核心技术81

10.3 本方案与国内现行方案对比84

10.4 脱水船方案85

10.4.1 脱水船方案描述85

10.4.2 脱水船工艺流程85

10.4.3 脱水船方案工程内容85

10.4.4 河道疏浚方案比较93

10.5 工艺特点93

11 管道搅拌脱水固结一体化技术95

11.1 管道搅拌脱水固结一体化技术工艺95

11.1.1 工艺技术路线95

11.1.2 工艺流程介绍97

11.2 管道搅拌固化的工艺特点98

11.3 河道淤泥处置目标98

11.4 管道搅拌固化技术设备系统99

12 河湖淤泥资源化利用103

12.1 淤泥资源化技术工艺103

12.2 综合利用103

12.3 填埋105

12.4 淤泥处置方案的优缺点106

13 河湖淤泥无害化资源化效益分析107

13.1 经济效益评估107

13.1.1 评估指标与方法选择107

13.1.2 经济效益107

13.2 生态环境效益评估108

13.2.1 评估指标与方法选择108

13.2.2 直接效益评估108

13.2.3 间接效益评估108

13.3 社会效益评估109

13.3.1 评估指标与方法选择109

13.3.2 生命支持效益109

13.3.3 发展支持效益110

13.3.4 社会总效益110

13.4 河湖淤泥无害化，资源化的总效益110

附件一 城市河道淤泥无害化资源化固化处理技术研究112

前言112

1 概况113

1.1 项目技术研究背景113

1.1.1 广州市的河道及淤泥概况113

1.1.2 广州市河道淤泥对社会经济的影响115

1.1.3 广州市河道淤泥对环境生态和人居生活的影响115

1.1.4 广州市河道淤泥处置情况116

1.1.5 广州市河道淤泥处置存在的问题116

1.2 项目技术研究的必要性和意义116

1.2.1 项目技术研究的必要性116

1.2.2 项目技术研究的意义117

1.3 编制依据118

1.3.1 法律、法规及有关规定118

1.3.2 技术标准和技术规范118

2 国内外淤泥固化技术的发展状况119

2.1 国内外关于淤泥固化技术研究119

2.2 国内外关于淤泥固化剂的研制120

2.3 固化机理研究122

2.3.1 水泥加固土原理122

2.3.2 石灰加固土原理124

2.3.3 粉煤灰加固土原理125

2.3.4 硅粉（SF）加固土原理125

2.3.5 沥青加固土原理125

2.3.6 水玻璃加固土原理125

2.3.7 高分子类固化剂加固土原理126

2.3.8 工业废料类固化土机理126

2.3.9 新型复合类土壤固化剂固化土原理126

2.4 淤泥固化土强度影响因素分析126

2.5 国内外关于淤泥固化工艺研究129

2.6 国内外关于淤泥固化技术的应用实例129

3 项目技术研究的内容、技术路线和关键技术130

3.1 项目技术研究的内容130

3.1.1 广州市河道淤泥的定性分析130

3.1.2 广州市河道淤泥的疏浚、预处理技术131

3.1.3 淤泥固化前的性能调理研究131

3.1.4 河道淤泥固化试验及新型固化剂研发131

3.1.5 河道淤泥固化工艺及流程研究131

3.1.6 固化剂固化淤泥的成套设备系统132

3.1.7 河道淤泥固化效果的评价132

3.1.8 推广应用固化剂固化淤泥的技术经济分析132

3.2 项目技术研究的技术路线132

3.3 项目技术研究的关键技术132

4 广州市河道淤泥的定性分析134

4.1 广州市典型河道淤泥自然性态研究134

4.2 广州市河道淤泥成分的复杂性查勘135

4.2.1 广州市河道淤泥污染情况分析及定性135

4.2.2 广州市河道淤泥重金属分布规律142

5 广州市河道淤泥的疏浚与预处理142

5.1 河道淤泥的疏浚142

5.2 淤泥的预处理143

5.3 淤泥预处置设施及排水沉淀净化的研究143

5.3.1 淤泥物理组成总体状况143

5.3.2 储泥池淤泥沉沙计算145

5.4 淤泥脱水前的调理技术研究147

6 河道淤泥固化试验及新型固结剂研发149

6.1 备选固化剂固化淤泥的试验研究149

6.1.1 备选固化剂淤泥固化体的强度试验研究149

6.1.2 备选固化剂的淤泥固化体浸出试验研究149

6.2 淤泥土干化试验研究150

6.3 淤泥固化土pH值检测研究151

6.3.1 不同检测方法对pH值检测结果的影响156

6.3.2 风干过程中pH值随时间变化关系157

6.3.3 淤泥固化土pH值随深度变化关系158

6.3.4 疏浚淤泥固化机理及其对pH值检测的影响159

6.3.5 二氧化碳的平衡系统对pH值的影响159

6.3.6 结论160

6.4 新型固化剂的研发160

7 城市河道淤泥固化工艺及流程研究163

7.1 城市河道淤泥的疏浚工艺163

7.2 城市河道淤泥的预处理工艺研究163

7.3 城市河道淤泥固化工艺技术研究163

8 城市河道淤泥固化技术的设备系统167

8.1 城市河道淤泥固化处理的设备系统167

8.2 淤泥脱水固化一体化设备系统分析170

9 城市河道淤泥固化技术固化效果的评价分析173

9.1 河道淤泥及其处理土的定性173

9.2 河道淤泥固化效果的评价173

9.2.1 河道淤泥固化处理后成分分析173

9.2.2 河道淤泥固化处理土实测性能177

10 城市河道淤泥固化技术经济分析182

10.1 经济效益评估182

10.1.1 评估指标与方法选择182

10.1.2 经济效益183

10.2 生态环境效益评估188

10.2.1 评估指标与方法选择188

10.2.2 直接效益评估188

10.2.3 间接效益评估189

10.3 社会效益评估190

10.3.1 评估指标与方法选择190

10.3.2 生命支持效益191

10.3.3 发展支持效益193

10.3.4 可量化的社会总效益193

10.4 河道淤泥固化的总效益与成本193

11 城市河道淤泥固化技术的应用与推广202

11.1 淤泥固化工艺流程简介202

11.2 淤泥固化处理技术的设备系统203

11.3 处理对象208

11.4 淤泥固化处理用固化剂208

11.5 城市河道淤泥固化土资源化利用途径208

11.6 淤泥固化生产与管理208

12 城市河道淤泥固化技术研究成果、创新点与展望209

12.1 城市河道淤泥固化技术研究成果209

12.1.1 对广州市典型河道淤泥的自然性态进行了研究209

12.1.2 对广州市河道淤泥进行了查勘与预处理研究209

12.1.3 对淤泥脱水前的调理进行了技术研究210

12.1.4 开发了新型的淤泥固化剂210

12.1.5 设计开发了用于广州市河道淤泥固化处理的系列工艺210

12.1.6 优选了河道淤泥的设备系统并对其进行了优化组合211

12.1.7 对河道淤泥进行了定性并对淤泥固化效果做了评价211

12.1.8 对河道淤泥固化处理进行了技术经济分析211

12.1.9 河道淤泥固化技术的应用与推广211

12.1.10 论文发表和专利申请211

12.2 技术创新点和突破点212

12.3 国内外同类技术对比分析212

12.4 展望213

附件二 湖泊环保清淤的工程实践218

1 工程概况218

1.1 地理区位218

1.2 排水体系218

1.3 水质现状219

1.4 水文气象220

2 污染现状220

2.1 水质评价221

2.1.1 磁湖221

2.1.2 青山湖222

2.1.3 青港湖223

2.2 底泥现状与评价223

2.2.1 底泥厚度223

2.2.2 磁湖标准点底泥重金属分布特点及污染风险评价223

2.2.3 清淤深度227

2.2.4 磁湖现状湖体条件评价229

2.3 结论与建议230

3 工程建设的必要性和可行性232

3.1 工程建设的必要性232

3.1.1 工程建设是落实黄石市城市总体规划的需要232

3.1.2 工程建设是贯彻中央精神的需要233

3.1.3 工程建设是实现磁湖生态水网构建工程的需要233

3.1.4 磁湖沿湖岸植物修复设计的需要233

3.2 工程建设的可行性分析234

4 工程设计235

4.1 设计依据235

4.2 清污范围236

4.3 清淤量237

4.4 清淤方式及比较238

4.4.1 清淤方式238

4.4.2 清淤设计238

4.4.3 处理原则238

4.5 清淤施工239

4.5.1 挖泥船选型239

4.5.2 施工强度计算239

4.5.3 施工方法240

4.5.4 处理处置方案设计241

4.6 脱水固结施工243

4.6.1 工艺流程243

4.6.2 施工强度计算243

4.6.3 各环节实施方案243

4.6.4 淤泥脱水固结一体化处理方案的特点244

4.6.5 临时用地方案246

4.6.6 机电设备及安装246

4.6.7 质量标准247

5 关键工序、复杂环节技术措施247

5.1 关键工序、复杂环节分析247

5.2 环保清淤措施248

5.3 脱水固结措施248

5.3.1 “脱水固结一体化”处理系统介绍248

5.3.2 运行管理措施249

6 水体稳定控制工程250

6.1 清淤对磁湖的负面影响与水华暴发的风险分析250

6.1.1 水华暴发的成因250

6.1.2 清淤对生态的影响253

6.2 磁湖清淤后水华发生风险分析254

6.3 磁湖清淤后水体稳定控制的必要性255

6.4 WMB技术原理与生物安全性257

6.5 水华风险预警与应对措施258

6.6 水体稳定控制技术方案和设计259

附件三 罗村涌底泥清淤工程实验研究261

1 概况261

1.1 项目背景261

1.2 工程规划的依据261

1.3 工程范围、内容及目标262

1.3.1 工程范围262

1.3.2 工程内容263

1.3.3 工程目标263

2 南海区自然社会概况263

2.1 南海区自然环境概况263

2.2 南海社会经济264

3 罗村涌实验段水环境现状评价264

3.1 河道环境现状264

3.2 水质现状的评价265

3.2.1 评价方法265

3.2.2 罗村涌水质监测与评价结果268

3.2.3 地表水环境质量现状小结269

4 清淤段底泥质量现状调查与评价270

4.1 底泥性质调查270

4.2 底泥采样、样品预理和分析方法270

4.3 罗村涌底泥性质271

4.3.1 底泥表观特征和基本物理性质271

4.3.2 底泥基本化学性质和营养元素271

4.3.3 底泥重金属271

4.4 底泥性质调查结果小结272

5 淤泥资源化利用工程273

5.1 河涌淤泥处置技术指标273

5.2 固化后淤泥的毒理指标273

5.3 重金属元素浸出浓度分析274

6 底泥最终处置技术方案274

6.1 国内外底泥处置工艺介绍274

6.2 疏浚方案275

6.3 淤泥疏挖设备275

6.4 疏浚设备选型277

6.4.1 绞吸式挖泥船277

6.4.2 方案特点278

6.5 机械脱水工艺及设备279

6.5.1 底泥机械脱水工艺279

6.5.2 底泥机械脱水工序279

6.5.3 技术指标280

6.5.4 疏浚底泥的综合利用280

6.6 施工组织设计281

7 综合治理效果283