一种用于污染底泥环保清淤及资源化的方法与流程

本发明属于江河、湖泊、水库等水体污染环保治理和固体废物循环利用技术领域，特别涉及一种用于污染底泥环保清淤及资源化的方法。

背景技术：

我国地表水污染严重，根据《2014年中国环境状况公报》，全国423条主要河流、62座重点湖泊(水库)的968个国控地表水监测断面(点位)中，超过iii类水质断面占36.9％，主要污染指标包括化学需氧量、总磷和五日生化需氧量。黄河流域40.3％的河水超过iii类水标准；淮河流域43.6％的河水超过iii类水标准；海河流域60.9％的河水超过iii类水标准，其中海河劣v类水质断面占37.5％。据中国住房和城乡建设部在2016年18日召开的城市黑臭水体整治工作会议上公布的数据，目前全国295座地级及以上城市中，仅77座城市没有发现黑臭水体；其余218座城市中，共排查出黑臭水体1861个，其中河流1595条，占85.7％；湖、塘266个，占14.3％。这些黑臭水体往往呈现氮、磷等超标的富营养化和重金属污染。水体污染源主要包括内源污染和外源污染，其中水体中污染底泥属于内源污染。目前，我国正在大力推进“美丽中国”和生态文明建设，为了满足人民对美好生活的向往，全国上下对水体污染环保治理项目投入了巨大的人力、物力和财力，取得了一定的环保治理成效，但很多项目也存在水质达标验收后，往往过不了1年-3年时间水体水质又会恶化变差，究其原因在于治标不治本，没有对内源污染——水体污染底泥进行妥善治理修复。

目前，在上述领域中已有某些专利技术可用于污染水体底泥环保治理，如，如公开号为cn01132079.6专利提出了治理城市及周边河流的重金属污泥的方法，即先建坝，再排水，填平淤泥，最后就地用尼龙薄膜隔离填埋的方法，该方法尽管施工简单，但治理过程中容易造成淤泥扰动，从而引起重金属二次污染，而且尼龙薄膜在施工过程中容易破损，造成重金属污染淤泥的泄漏，起不到真正隔离防护的效果。公开号为cn200510095750.2专利提出采用充泥管袋实现城市水域淤泥的就地脱水，即通过疏浚设备将含水率约90%的淤泥直接泵送到管袋中，该方法设备一次性投资少，脱水主要借助于自重作用，但该方法没有考虑到淤泥的絮凝调理以强化脱水效果，也未涉及污染底泥环境修复的方法。申请号为200520044977.x发明专利公开了一种减少泥沙扩散的环保疏浚绞刀头装置，通过密闭管路泵送泥浆也解决了二次污染问题，但未涉及疏浚泥浆脱水以及资源化等处理方法。公开号为cn101693590a专利提出了一种针对重金属污染淤泥的处理方法，将淤泥疏浚、重金属稳定以及淤泥脱水减容相互结合在一起，尽管该方法可以保证淤泥疏浚和脱水过程不产生重金属二次污染，设备一次性投资少，处理过程能耗低，处理后的淤泥重金属浸出含量能够满足淤泥将来处置的要求，但其技术要求非常高，需要专业人员指导操作。但针对大量黑臭富营养化氮磷污染水体的底泥治理修复，如何找到一种工程上操作更为简便、治理效果明显、成本更为经济的污染底泥修复治理方法仍是广大环保产业工作人员所面临的主要挑战。

技术实现要素：

本发明的目的是：针对现有水体污染底泥治理技术的不足之处，提供一种用于污染底泥环保清淤及资源化的方法，污染底泥的清淤不受清淤设备重量的限制，利用水力清淤方法将加药和底泥清淤操作合并，不需要加药设备设施和运营操作，大大节省了投资，同时将清淤后的底泥通过泥浆泵直接充入土工管袋进行高效脱水减容，脱水后的土工管袋直接作为景观公园绿化用地基础进行资源化利用，因此，本法重点适合解决黑臭水体中垃圾杂物较多情况下的底泥加药清淤和底泥资源化利用等关键问题。

本发明的上述目的是通过如下的技术方法实现的：一种用于污染底泥环保清淤及资源化的方法，其特征在于：首先通过底泥污染调查确定污染底泥清淤深度和范围；再将污染水体中的污水送入污水处理系统进行达标治理排放，直至底泥上覆水排干；然后利用处理后的水在现场覆土工防渗膜的水池中配制浓缩的底泥修复药剂，并通过三通接入高压泵喷出含药剂的高压水柱，进一步送入底泥水力清淤用的高压水枪喷向待清淤的污染底泥；进一步将所形成的含药剂泥浆通过格栅进入泥浆泵，通过泥浆泵泵送入脱水减容用的土工管袋中，在土工管袋中完成脱水干化固结；最后含药剂的泥浆在土工管袋脱水固结后直接原位作为景观绿化用地的基础进行资源化利用，或者把脱水固结后的土工管袋划破后，通过挖掘机械将脱水治理后的底泥异位送至景观绿化用地作为土方资源化利用。

所述的一种用于污染底泥环保清淤及资源化的方法，其特征还在于①底泥修复药剂的主要成分为絮凝调理剂、重金属稳定剂、破胶氧化剂、ph调节剂中的一种或多种的组合。其中絮凝调理剂包括聚丙烯酰胺、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、硫酸铁、硫酸铝中的一种或多种组合，优选阳离子聚丙烯酰胺；重金属稳定剂包括硫化钠、硫脲、硫脲基化合物，优选硫脲基化合物；破胶氧化剂包括双氧水、高锰酸钾、过硫酸盐、芬顿试剂，优选芬顿试剂；ph调节剂包括硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠、氢氧化钾、ph缓冲液。②所用的格栅主要用于拦截泥浆中的垃圾杂物。③所用的土工管袋为聚乙烯或聚丙烯材质，布料纺织采用裂膜丝工艺生产，500小时紫外辐照测试耐久性高于90%。④土工管袋充填脱水固结循环次数为0次~10次，优选5次~8次。⑤底泥资源化利用方式还包括但不限于构筑堤坝、作为肥料、作为路基垫土、作为农业育苗基质。⑥底泥水力清淤所需的高压泵、高压水枪、泥浆泵数量均不少于一套。

本发明可广泛用于江河、湖泊、水库等水体污染底泥治理和固体废物循环利用，特别适用于小型纳污坑塘和河道污染底泥的治理修复、大量黑臭水体内源污染治理及轻度污染重金属底泥和固体粉末废渣的修复，实现底泥和固废的资源化利用。本发明具有如下优点：该技术方法工艺简单，高效节能，投资和运行成本低下，集成了底泥加药和清淤功能，实现了污染底泥妥善修复和资源化循环利用。

【附图说明】

图1一种用于污染底泥环保清淤及资源化的方法示意图

图中：1、污水处理系统；2、底泥修复药剂投加系统；3、高压泵；4、高压水枪；5、底泥上覆水；6、污染底泥；7、格栅；8、围堰；9、泥浆泵；10、土工管袋脱水减容系统；11、景观公园绿地基础；12、带防渗土工膜的水池。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1所示，本发明实施例是针对齐齐哈尔昂昂溪纳污坑塘黑臭水体治理项目的10余万方轻度污染底泥采用的底泥环保清淤修复及资源化利用的方法：首先按照《hj25.1-2014场地环境调查技术导则》通过按40米×40米网格系统布点采样，检测底泥污染程度，从而结合污染底泥的修复目标值确定轻度污染底泥清淤范围和深度。利用污水处理系统处理底泥上覆水，处理后的水作为高压水枪和配药用水进入铺1.5mm厚hdpe防渗土工膜的水池再生回用。在水池中投加底泥修复药剂液态的阳离子聚丙烯酰胺型重金属稳定剂（自制，产品型号：reme100），按1%质量百分数配成高浓度的溶液，与底泥上覆水按1:1~4体积比通过三通由3套高压泵分别打入6套高压水枪中，利用高压水枪进行污染底泥的水力清淤，将固态污染底泥变为含水率90%±5%的泥浆，清淤过程中伴随着底泥修复药剂与污染底泥之间的搅拌混合和反应。泥浆通过格栅由3套泥浆泵直接打入土工管袋脱水减容系统中，每条土工管袋规格采用周长20米，长40米大型由聚乙烯材料编制的裂膜丝型土工管袋，500小时紫外辐照测试耐久性为93%；泥浆在土工管袋充填脱水固结反复循环操作6次后，最后经过3个月的固结脱水固结后底泥含水率降为50%以下。土工管袋脱水减容场地直接作为规划的未来景观公园绿化用地基础进行资源化利用，其建设时序如下：先采用粘土围堰将该脱水场地区域从原黑臭水体中隔离出来，再排干水和处理污染底泥后对基础进行加固，然后铺设土工管袋后进行充填脱水固结，最后覆土1米作为景观绿化用地使用。此外，还利用该技术方法，将项目中的部分含砂底泥清淤后充入土工管袋脱水后直接作为隔水堤坝进行资源化利用。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。