一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法
【专利摘要】本发明属于河道治理【技术领域】，具体地说，涉及一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，该方法在河道上游利用增压装置（大型水泵）对河道底泥进行冲洗，改变了底质的物理结构，同时在河道下游利用网膜过滤法将细小污泥排出后，滤出白色垃圾塑料及大污染底质，改性并回收资源化利用。采用引水冲污的方式对河道进行治理，改善了河道内生态环境，增强了河道水的自净能力，具有巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
【专利说明】一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于河道治理【技术领域】，具体地说，涉及一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内及世界范围内大部分河道由于周边农业灌溉区农业污水、周边城市污水、垃圾、农村地表径流以及工业废水的汇入，都不同程度地受到了污染，致使水质化学污染严重，矿化度越来越高，富营养化严重，造成水生植物迅速蔓延，河道几乎全部被沉水植物充塞，水生植物腐烂沉落后造成强烈的生物促淤作用，使河道上升速度加快，河水沼泽化进程加快，鱼类资源、鸟类资源显著减少，生物填平效应加快，生态环境受到严重的破坏，部分年轻河道已经过早地进入了老年期。
[0003]面对河道污染程度的日益加剧，很多国家、地区和政府均对受污染的河道采取不同方式的治理，治理方法主要以使用清洁水置换污染水体和采取疏挖清淤方式为主，但这些方法都是治标不治本，不但耗费大量的人力物力，还会破坏河道的物理结构，导致水的自净能力差，同时可能会使污染日趋严重。
[0004]使用清洁水置换污染水体,湖底的游泥又会成为二次污染源，释放污染物，使清洁水被污染；采取疏挖清淤的方式挖掘出的污泥不是被弃置就是被填埋，由于污泥中往往含有病菌和过量的重金属，没有经过无害化处理的污泥大量被弃置或填埋，最终作为资源用于土地，常常造成二次污染，严重影响了环境综合治理的实际成果；而且，挖泥的做法破坏了河道的物理结构，导致水的自净能力很差。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对要解决的技术问题，提供一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，采用该方法处理过的河道的物理结构得到改善，同时河道水的自净能力强，清理出的底泥和垃圾塑料等还可以实现资源的回收利用。
[0006]一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，包括以下步骤:
(1)在河道上游设置蓄水装置和增压装置；
(2)在河道下游设置过滤装置；
(3)打开蓄水装置，蓄水装置内的水从河道上游冲向河道下游，增压装置加速河道内水体的流动，河道内的底泥和垃圾被水冲到河道下游，过滤装置滤除垃圾，底泥通过过滤装置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，并对排出的泥浆进行改性。
[0007]采用该方法处理过的河道的物理结构得到改善，同时河道水的自净能力强，清理出的底泥和垃圾塑料等还可以实现资源的回收利用。
[0008]其中，所述蓄水装置为蓄水池，所述增压装置为水泵。
[0009]引水冲污主要是利用水的天然自净能力，利用水泵自上而下加速河道内水体的流动，促进污水稀释、降解，消除黑臭，改善河道底质的物理结构，增强河道水的自净能力。
[0010]其中，所述蓄水池内的储存的是河道内的水，所述蓄水池内设置有水质净化材料。
[0011]其中，所述水质净化材料为活性炭或人工烧结培养土。
[0012]其中，所述水质净化材料为过氧化钙和草酸的混合物。
[0013]进一步地，所述过氧化钙和草酸的质量比为1:5?1:10。
[0014]其中，所述过滤装置为石英砂和/或金属网膜。
[0015]利用网膜过滤法将细小污泥排出后，滤出白色垃圾塑料及大污染底质，改性并回收资源化利用；该装置结构简单、成本较低，过滤效果较好。
[0016]其中，所述步骤(3)之前还包括:向河道中投入氧化剂，使底泥表层处于氧化状态，提高氧化还原电位，降低有机物的含量，同时添加离子沉积磷的营养盐，达到同时降低河流污染程度和富营养水平。
[0017]进一步地，所述氧化剂包括Fenton试剂和次氯酸盐中的一种或任意两种。
[0018]通过改善底泥的氧化还原性质，使得河道自净过程始终处于好氧状态，为好氧微生物创造条件，扩增底泥好氧微生物，使其消化有机污染物质，并使有机污染物质完全氧化降解为二氧化碳、水、二氧化氮、硫化物等完全氧化物，并可以迅速地氧化有机物厌氧降解时产生的硫化氢、甲硫醇等致黑致臭物质，有效地改善和缓解水体的黑臭程度；同时添加钙盐、铁盐，沉积磷的营养盐，达到同时降低河道污染程度和富营养水平。
[0019]其中，所述步骤(4)中对排出的底泥进行改性的具体步骤包括:
a、混凝剂的配置:在干净水体中加入FeCl3，并搅拌均匀，控制FeCl3的质量百分比浓度为10%?30%，备用；
b、絮凝剂的配置:在干净水体中加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.1?0.2%，备用；
c、泥浆水导入:将排出的底泥稀释为10%?20%含泥率(质量含量)的泥浆水然后泵入泥浆水管道；
d、混凝:将步骤a配置好的混凝剂与步骤c的泥浆水混合，每吨泥浆水的混凝剂固体用量为80?150g ；
e、絮凝:将步骤b配置好的絮凝剂与步骤d的混凝后的泥浆水混合，每吨泥浆水的絮凝剂晶体用量为10?25g。
[0020]先将混凝剂与泥浆水充分混合，再将混凝后的泥浆水与絮凝剂充分混合，在絮凝过程中充分反应，由于絮凝剂的吸附架桥作用使泥浆水中的泥浆絮凝成团，泥水迅速分离。在经过扬泥口时，由于较大的运行速度，泥浆水喷射而出，从而真正达到泥水分离的效果。
[0021]本发明的有益效果:本发明的利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，在河道上游利用增压装置(大型水泵)对河道底泥进行冲洗，改变了底质的物理结构，同时在河道下游利用网膜过滤法将细小污泥排出后，滤出白色垃圾塑料及大污染底质，改性并回收资源化利用；采用引水冲污的方式对河道进行治理，改善了河道内生态环境，增强了河道水的自净能力，具有巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例对本发明作进一步的说明。[0023]实施例一:
一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，包括以下步骤:
(1)在河道上游设置蓄水装置和增压装置；
(2)在河道下游设置过滤装置；
(3)打开蓄水装置，蓄水装置内的水从河道上游冲向河道下游，增压装置加速河道内水体的流动，河道内的底泥和垃圾被水冲到河道下游，过滤装置滤除垃圾，底泥通过过滤装置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，并对排出的泥浆进行改性。
[0024]利用水的凝重力是指利用水自身的重力从高处向低处流，在流动的过程中带动底泥一起向低处走。
[0025]其中，所述蓄水装置为蓄水池，所述增压装置为水泵。
[0026]其中，所述蓄水池内的储存的是河道内的水，所述蓄水池内设置有水质净化材料。
[0027]其中，所述水质净化材料可以采用活性炭或人工烧结培养土。
[0028]其中，所述水质净化材料也可以采用过氧化钙和草酸的混合物。
[0029]进一步地，所述过氧化钙和草酸的质量比为1:8。
[0030]其中，所述过滤装置为石英砂和/或金属网膜。
[0031]其中，所述步骤(3)之前还包括:向河道中投入氧化剂，使底泥表层处于氧化状态，提高氧化还原电位，降低有机物的含量，同时添加离子沉积磷的营养盐，如磷酸钙、磷酸铝、磷酸亚铁等营养盐，达到同时降低河流污染程度和富营养水平。
[0032]进一步地，所述氧化剂包括Fenton试剂和次氯酸盐中的一种或任意两种。
[0033]其中，所述步骤(4)中对排出的底泥进行改性的具体步骤包括:
a、混凝剂的配置:在干净水体中加入FeCl3，并搅拌均匀，控制FeCl3的质量百分比浓度为20*%，备用；
b、絮凝剂的配置:在干净水体中加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.15%，备用；
c、泥浆水导入:将排出的底泥稀释为15%含泥率的泥浆水然后泵入泥浆水管道；
d、混凝:将步骤a配置好的混凝剂与步骤c的泥浆水混合，每吨泥浆水的混凝剂固体用量为120g ；
e、絮凝:将步骤b配置好的絮凝剂与步骤d的混凝后的泥浆水混合，每吨泥浆水的絮凝剂晶体用量为18g。
[0034]本发明的利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，在河道上游利用增压装置(大型水泵)对河道底泥进行冲洗，改变了底质的物理结构，同时在河道下游利用网膜过滤法将细小污泥排出后，滤出白色垃圾塑料及大污染底质，改性并回收资源化利用；采用引水冲污的方式对河道进行治理，改善了河道内生态环境，增强了河道水的自净能力，具有巨大的经济效益、社会效益和环境效益。
[0035]实施例二:
一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，包括以下步骤:
(1)在河道上游设置蓄水装置和增压装置；
(2)在河道下游设置过滤装置；(3)打开蓄水装置，蓄水装置内的水从河道上游冲向河道下游，增压装置加速河道内水体的流动，河道内的底泥和垃圾被水冲到河道下游，过滤装置滤除垃圾，底泥通过过滤装置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，并对排出的泥浆进行改性。
[0036]其中，所述蓄水装置为蓄水池，所述增压装置为水泵。
[0037]其中，所述蓄水池内的储存的是河道内的水，所述蓄水池内设置有水质净化材料。
[0038]其中，所述水质净化材料可以采用活性炭或人工烧结培养土。
[0039]其中，所述水质净化材料也可以采用过氧化钙和草酸的混合物。
[0040]进一步地，所述过氧化钙和草酸的质量比为1:5。
[0041]其中，所述过滤装置为石英砂和/或金属网膜。利用网膜过滤法将细小污泥排出后，滤出白色垃圾塑料及大污染底质，改性并回收资源化利用；该装置结构简单、成本较低，过滤效果较好。
[0042]其中，所述步骤(3)之前还包括:向河道中投入氧化剂，使底泥表层处于氧化状态，提高氧化还原电位，降低有机物的含量，同时添加离子沉积磷的营养盐，如磷酸钙、磷酸铝、磷酸亚铁等营养盐，达到同时降低河流污染程度和富营养水平。
[0043]进一步地，所述氧化剂包括Fenton试剂和次氯酸盐中的一种或任意两种。
[0044]其中，所述步骤(4)中对排出的底泥进行改性的具体步骤包括:
a、混凝剂的配置:在干净水体中加入FeCl3，并搅拌均匀，控制FeCl3的质量百分比浓度为10*%，备用；
b、絮凝剂的配置:在干净水体中加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.1，备用；
c、泥浆水导入:将排出的底泥稀释为10%含泥率的泥浆水然后泵入泥浆水管道；
d、混凝:将步骤a配置好的混凝剂与步骤c的泥浆水混合，每吨泥浆水的混凝剂固体用量为80g ；
e、絮凝:将步骤b配置好的絮凝剂与步骤d的混凝后的泥浆水混合，每吨泥浆水的絮凝剂晶体用量为10g。
[0045]实施例三:
一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，包括以下步骤:
(1)在河道上游设置蓄水装置和增压装置；
(2)在河道下游设置过滤装置；
(3)打开蓄水装置，蓄水装置内的水从河道上游冲向河道下游，增压装置加速河道内水体的流动，河道内的底泥和垃圾被水冲到河道下游，过滤装置滤除垃圾，底泥通过过滤装置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，并对排出的泥浆进行改性。
[0046]利用水的凝重力是指利用水自身的重力从高处向低处流，在流动的过程中带动底泥一起向低处走。
[0047]其中，所述蓄水装置为蓄水池，所述增压装置为水泵。
[0048]其中，所述蓄水池内的储存的是河道内的水，所述蓄水池内设置有水质净化材料。
[0049]其中，所述水质净化材料可以采用活性炭或人工烧结培养土。[0050]其中，所述水质净化材料也可以采用过氧化钙和草酸的混合物。
[0051]进一步地，所述过氧化钙和草酸的质量比为1:10。
[0052]其中，所述过滤装置为石英砂和/或金属网膜。利用网膜过滤法将细小污泥排出后，滤出白色垃圾塑料及大污染底质，改性并回收资源化利用；该装置结构简单、成本较低，过滤效果较好。
[0053]其中，所述步骤(3)之前还包括:向河道中投入氧化剂，使底泥表层处于氧化状态，提高氧化还原电位，降低有机物的含量，同时添加离子沉积磷的营养盐，如磷酸钙、磷酸铝、磷酸亚铁等营养盐，达到同时降低河流污染程度和富营养水平。
[0054]进一步地，所述氧化剂包括Fenton试剂和次氯酸盐中的一种或任意两种。
[0055]其中，所述步骤(4)中对排出的底泥进行改性的具体步骤包括:
a、混凝剂的配置:在干净水体中加入FeCl3，并搅拌均匀，控制FeCl3的质量百分比浓度为30*%，备用；
b、絮凝剂的配置:在干净水体中加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.2%，备用；
c、泥浆水导入:将排出的底泥稀释为20%含泥率的泥浆水然后泵入泥浆水管道；
d、混凝:将步骤a配置好的混凝剂与步骤c的泥浆水混合，每吨泥浆水的混凝剂固体用量为150g ；
e、絮凝:将步骤b配置好的絮凝剂与步骤d的混凝后的泥浆水混合，每吨泥浆水的絮凝剂晶体用量为25g。
[0056]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
【权利要求】
1.一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，包括以下步骤:(1)在河道上游设置蓄水装置和增压装置；(2)在河道下游设置过滤装置；(3)打开蓄水装置，蓄水装置内的水从河道上游冲向河道下游，增压装置加速河道内水体的流动，河道内的底泥和垃圾被水冲到河道下游，过滤装置滤除垃圾，底泥通过过滤装置排出；(4 )回收垃圾中的塑料，并对排出的泥浆进行改性。
2.根据权利要求1所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述蓄水装置为蓄水池，所述增压装置为水泵。
3.根据权利要求1所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述蓄水池内的储存的是河道内的水，所述蓄水池内设置有水质净化材料。
4.根据权利要求3所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述水质净化材料为活性炭或人工烧结培养土。
5.根据权利要求3所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述水质净化材料为过氧化钙和草酸的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述过氧化钙和草酸的质量比为1:5?1:10。
7.根据权利要求1所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述过滤装置为石英砂和/或金属网膜。
8.根据权利要求1所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述步骤(3)之前还包括:向河道中投入氧化剂，使底泥表层处于氧化状态，同时添加离子沉积磷的营养盐。
9.根据权利要求6所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述氧化剂包括Fenton试剂和次氯酸盐中的一种或任意两种。
10.根据权利要求1所述的一种利用水的凝重力改造河道底泥物理结构的方法，其特征在于，所述步骤(4)中对排出的底泥进行改性的具体步骤包括:a、混凝剂的配置:在干净水体中加入FeCl3，并搅拌均匀，控制FeCl3的质量百分比浓度为10%?30%，备用；b、絮凝剂的配置:在干净水体中加入聚丙烯酰胺并搅拌均匀，控制聚丙烯酰胺的质量百分比浓度为0.1?0.2%，备用；c、泥浆水导入:将排出的底泥稀释为10%?20%含泥率的泥浆水然后泵入泥浆水管道；d、混凝:将步骤a配置好的混凝剂与步骤c的泥浆水混合，每吨泥浆水的混凝剂固体用量为80?150g ；e、絮凝:将步骤b配置好的絮凝剂与步骤d的混凝后的泥浆水混合，每吨泥浆水的絮凝剂用量为10?25g。
【文档编号】C02F1/44GK103741643SQ201410021636
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】林小明 申请人:东莞市粤源包装有限公司