本发明涉及采用钙基聚合氯化硫酸铝铁三元复合脱水固磷剂Ca-PAFCS对河湖生态疏浚底泥进行浓缩脱水与固持溶解性磷的方法，主要涉及利用Ca-PAFCS对河湖生态疏浚底泥在进行混凝浓缩脱水的同时将脱除到水中磷固持于底泥中，以此降低外排水中磷的含量，达到有效控制河湖水体富营养化目的方法。
背景技术：
人类活动导致河湖受到不同程度的污染，大量污染物在底泥中富集造成底泥的严重污染。当外界环境变化时， 底泥中蓄积的污染物会重新释放至水环境， 成为长久性污染源，因此要及时清除河湖中的底泥。疏浚法是目前国内外治理污染河湖底泥的主要措施，也是发达国家修复持久性有毒物污染底泥的重要手段。疏浚法通过机械作用将污染底泥疏浚到地面，再进行后续处理。环保疏浚旨在清除河湖水体中的受污染底泥，控制底泥内源污染，其显著特点是薄层精确局部疏浚和严格的环保工艺，并在疏浚过程中防止二次污染。一般认为，当底泥中污染物浓度高出本底值2~3倍，即需要考虑环保疏浚，我国多个河湖治理工程均采用了该方法。
疏浚法效果明显， 但疏浚后的底泥含水率可高达99~99.5%， 且往往含有大量有毒重金属和有机污染物（尤其是有机质\氮\磷污染物）。河湖底泥由于受纳污染物种类的不同，污染类型大致可分为氮\磷营养盐污染、重金属污染、有机物污染以及复合污染几种。在工业发达地区河湖底泥中重金属和有机污染物现象较为普遍，农业灌溉区和生活污水集中排放区底泥中主要污染物为氮\磷营养盐； 而在工业废水排污口和农业径流排放同时存在的区域，底泥污染类型往往呈现为氮磷营养盐、重金属和有机污染物的复合污染。
目前，国内外对生态疏浚底泥处理的研究主要集中在对其进行脱水与干化。脱水与干化方法有机械脱水、化学脱水和电渗脱水。化学絮凝脱水技术通过向底泥中投加絮凝剂，利用絮凝剂的压缩双电层和吸附架桥功能，使泥浆混合体系中某些固相聚在一起形成絮团，进行“ 脱稳”，实现泥水分离。污泥脱水絮凝剂包括无机和有机两大类。无机絮凝剂包括铁盐和铝盐等，有机絮凝剂主要有聚丙烯酰胺等高分子物质。霍守亮等研究发现，采用复配絮凝剂比单一絮凝剂对疏浚底泥的脱水效果好。化学絮凝剂脱水由于底泥沉淀速度过于缓慢，通常需与机械脱水、固化剂固化结合使用。杨国录等研究了絮凝剂和固化剂组合使用对污泥脱水的效果，开发了河湖底泥泥水分离和淤泥固化处理成套技术，并在一些实际工程中应用，在河湖淤泥脱水减量化方面取得了较好的效果。但其未解决河湖污泥脱水过程中高含磷废水排放水体，并由此引起的水体进一步富营养化的问题，事实上，底泥脱水过程中产生的废水其含磷量可高达5-200mg/L，远远高于水体富营养化对磷的限定标准0.5mg/L。目前，污泥中的磷都是随着脱水过程脱除到水体中，然后再将水体中的磷脱除。例如，中国发明专利“利用深度脱水污泥水去除浓缩脱水污泥水中磷的方法201310335257.8”，中国专利申请“一种高效脱磷剂及其制备方法201510255245.3”。其缺点是，分开处理得建设污水处理站，设备投入很大。
技术实现要素：
为了克服现有河湖生态疏浚底泥脱水方法产生的高含磷废水直接排入水体持续引起水体富营养化的缺陷，本发明提供一种生态疏浚底泥的脱水固磷一步法，利用钙基聚合氯化硫酸铝铁三元复合脱水固磷剂Ca-PAFCS，在对生态疏浚底泥进行高效混凝浓缩脱水的同时，将脱除水中的磷固持到底泥中，以此防止水体进一步富营养化。
本发明的技术方案是：一种生态疏浚底泥的脱水固磷一步法，以生态疏浚底泥为对象，其特征在于：采用自制的钙基聚合氯化硫酸铝铁三元复合脱水固磷剂Ca-PAFCS进行脱水与固磷，通过Ca-PAFCS既对底泥进行有效脱水、减少底泥的体积，同时又将脱水过程产生的磷有效固持到底泥之中，不使磷存在于脱除水之中，从而使脱除水的磷含量低于《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中相关要求，以此减少河湖水体中磷的含量，防止水体富营养化，具体步骤如下：
a、定量取含水率95~97%与含磷量0.6~2.0mg/g的生态疏浚底泥，用ф1mm钢丝筛网过滤；
b、 将a步所取底泥在以300rpm的速度搅拌1~5min，均化；
c、在b步后按0.2~2.0mL/L比例加入预先合成好的质量浓度为30%的Ca-PAFCS，以200～500rpm，搅拌反应1-6min混合，而后以50~100rpm搅拌3~10min凝聚；
d、将c步骤中得到的浆液，静置沉降5~15h；
e、将d步骤所得沉淀测定其含水率和磷的含量，上清液测定其含磷量与COD浓度。
所述钙基聚合氯化硫酸铝铁三元复合脱水固磷剂Ca-PAFCS，它包括钙盐、铁盐和铝盐，其特征在于：所述的钙盐、铁盐和铝盐三种物质按摩尔比为1:1:1~1:5:25。所述的钙盐、铁盐和铝盐为CaCl2\FeSO4\AlCl3。
所述步骤a为了将所取底泥中较大杂质和泥块，树枝等进行过滤；
所述步骤b搅拌是为了充分混匀底泥，得到均一的混合液；
所述步骤c中先按200~500rpm是为了让脱水固磷剂与底泥有充分的时间进行充分混合与反应；50~100rpm是为了让反应后的底泥能逐渐聚集成团，并形成层层状污泥，从而层层压滤出泥粒间的水分，同时使压滤出来的溶解性磷与Ca-PAFCS中的Ca和Fe有充分的时间进行反应。
所述步骤d为了c步形成的层层状污泥逐步转变为压缩层泥，进一步降低其含水率，同时使上清液中反应形成的固体磷沉淀至污泥，实现固持溶解性磷的目的。
所述步骤e是为了检测经过处理后的泥的含磷量与泥的含水率，以及上清液中的磷含量、COD含量是否达到相应标准。
本发明与目前现已有工艺相比，优点如下：
现有生态疏浚底泥研究与成果都是脱水和除去水中的磷两步方法，本发明是将生态疏浚底泥的脱水与脱除水中溶解性磷的固持过程一步实现，一步法处理可将磷固持到污泥之中，只需用混凝浓缩一个工艺和很少的设备即可实现，同时磷固持到污泥之中后，污泥磷含量提高了，污泥也可作为肥料使用。
通过此方法可保证底泥脱除的水中磷的含量低于0.5mg/L，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中相关要求。
本发明能将底泥含水率通过钙基聚合氯化硫酸铝铁三元复合脱水固磷剂Ca-PAFCS混凝浓缩到80%以内，底泥体积明显减少，有利于底泥的减量化。
本发明通过Ca-PAFCS将脱除水中磷固持到底泥中，底泥磷含量进一步增加，提高底泥肥率，利于底泥资源综合利用。
本发明工艺简单，操作安全，节省设备投资，是一种新型的环保技术。
说明书附图
附图1：工艺方法实施技术路线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明：
实施例1：
将3L含水率95%、含磷0.6mg/g的生态疏浚底泥用ф1.0mm钢丝筛网进行过滤，用Dragon LAB OS20-S搅拌器在300rpm搅拌1min均化；按0.2mL/L比例加入30%的摩尔比为1:5:10的Ca-PAFCS0.6mL，而后以200rpm搅拌反应1min混合，再以50rpm搅拌反应3min凝聚，静置沉淀5h。可得底泥含水率80%、底泥含磷量1.95mg/g，上清液含磷0.15mg/L、COD为100mg/L以内。
实施例2：
将3L含水率95%、含磷1.4mg/g的生态疏浚底泥用ф1.0mm钢丝筛网进行过滤，用Dragon LAB OS20-S搅拌器在300rpm搅拌3min均化；按1.2mL/L比例加入30%的摩尔比为1:5:10的Ca-PAFCS3.6mL，而后以350rpm搅拌反应3min混合，再以70rpm搅拌反应5min凝聚，静置沉淀10h。可得底泥含水率77%、底泥含磷量5.68mg/g，上清液含磷0.21mg/L、COD为100mg/L以内。
实施例3：
将3L含水率95%、含磷2.0mg/g的生态疏浚底泥用ф1.0mm钢丝筛网进行过滤，用Dragon LAB OS20-S搅拌器在300rpm搅拌5min均化；按2.0mL/L比例加入30%的摩尔比为1:5:10的Ca-PAFCS6mL，而后以500rpm搅拌反应6min混合，再以100rpm搅拌反应10min凝聚，静置沉淀15h。可得底泥含水率76%、底泥含磷量8.46mg/g，上清液含磷0.30mg/L、COD为100mg/L以内。
实施技术路线：见说明书如图1。