针对苏州河疏浚施工控制难、大规模疏浚底泥外运难、疏浚施工二次污染控制难等问题，基于不同疏浚方案环境效果分析、疏浚断面控制的可操作性和航运组织优化技术，研究底泥疏浚的范围和泥面线、疏浚工艺、高强度长距离繁忙受限航道上的输运组织、复杂成分底泥杂物分离、污泥上岸和环境友好的填埋处置等工艺。

（1）确定合理的底泥疏浚深度和疏浚控制断面。根据底泥分布和不同清除率的后期污染释放和毒性实验研究分析，考虑到苏州河蜿蜒曲折、水下地形复杂多变，彻底挖除底泥困难而不科学，创新建立与应用底泥有机物、重金属等污染物控制标准，拟定期望疏浚深度与期望疏浚泥面线和底泥疏浚污染物控制指标，制定期望疏浚范围。以期望疏浚泥面线为目标，综合考虑凹凸岸水流特性、防汛墙稳定、景观水深、施工质量控制等要求，对苏州河典型断面逐个拟合确定可操作的由墙前泥面高程、边坡、底高程等组成的疏浚作业控制指标。详见表1、图3、图4。

表1　苏州河底泥污染物控制指标表（mg/kg）

图3　S3底泥柱状样CODCr含量垂直分布图

图4　苏州河底泥疏浚断面示意图

（2）开展苏州河现场疏浚中试，优选疏浚方式，创新改造并全面使用密闭式挖泥抓斗，实现经济环保疏浚。开展了对苏州河底泥疏浚现场中试试验研究，结合疏浚过程水动力和水环境数值模型，对不同疏浚工艺进行环境影响预测。对多种疏浚设备进行比选后表明，绞吸式因吸口易受底泥杂物堵塞不适用；反铲式疏浚效率高，但对水环境的影响较大；普通抓斗式、液压反铲式效率比反铲式略低，两者对水环境影响都较大。研究针对普通抓斗进行改造，将抓斗两叶上部用钢板封闭，抓斗漏水漏土显著减少，极大地降低了疏浚施工对水体水质的影响。详见图5。

图5　抓斗式挖泥船改造前后效果对比图(www.daowen.com)

（3）开展繁忙且多重限制航道上长距离污染底泥水运组织、底泥上岸杂物分离和长距离水力输送入库填埋工艺装置研究。超过20 km疏浚作业河段上日外运底泥150艘以上，水运航线苏州河→黄浦江→大治河→清运河，需经过原已十分拥挤的苏州河口水闸和大治河西闸。研究采用系统工程理论，分析利用潮汐时间窗，实现疏浚、运输、上岸流程环环相扣。针对底泥富含轮胎、编织袋、煤渣等多种杂物，研制了杂物分离、污泥上岸长距离水力输送及入库填埋系统，系统由卸泥码头、分离池、泥浆池、排泥泵站、尾水回收池组成。杂物分离是上岸处置的关键，研究创新性提出了抓头挖泥上岸、水枪冲洗辅以人工梳理耙分、震动筛拦杂过滤和双级串联改进型3叶片渣浆泵水力加压提升的杂物分离和长距离水力输送入库填埋的工艺装置。图6所示为一种河湖污染底泥运输方式转换系统布置图。

图6　一种河湖污染底泥运输方式转换系统布置图

（4）研究提出中心城区河道污染底泥疏浚全过程、多环节二次污染控制技术。

①苏州河贯穿上海市中心城市，必须解决疏浚施工过程水污染和噪声污染控制。根据中试揭示的疏浚影响特性，提出“分段有序、多点分散、环保疏浚”控制潮汐河道疏浚污染扩散的作业布置和工艺。疏浚范围分3个河段，每段内安排作业点12个，每个点控制距离为200～500 m。

②针对底泥为一般固废，堆场存放时存在一定浸出的风险，研究制定处置场土工膜防渗和渗沥液收集方案。对泥库底部、边坡采用复合土工膜防渗。渗沥液收集及处理系统包括盲沟、集液池等。填埋场采用土工膜、绿化土、植树等绿色新材料封场覆盖。

③针对底泥水力输送尾水不能直接排放，经3～4天沉淀后，部分水质指标（SS、BOD5、CODCr、TP和重金属）可达到排放长江口的特性，研制了尾水循环利用方案，实现节约水资源1 100万m3，降低污水处理费用2 000万元的直接效益。