CN103526719A - 一种重金属污染河湖底泥现场修复工艺 - Google Patents

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李冲
吕志刚
许盛凯
王海江
李燕萍
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Abstract

本发明涉及一种重金属污染河湖泥现场修复工艺，包括以下工艺步骤：（1）通过水力冲挖将受污染底泥泥浆输送至管道；（2）管道在线投加洗脱药剂；（3）混匀后泥浆经管道输送至洗脱池；（4）对静置泥浆进行真空抽排，分离洗脱液；（5）底泥样中重金属去除率达到设计值时停工验收。本发明在确保重金属洗脱修复效果的基础上，实现了现场大规模连续化操作，减少了受污染底样异位修复转运成本和风险，真空抽提方式加速了重金属洗脱速率，社会、经济效益显著。

Description

一种重金属污染河湖底泥现场修复工艺
技术领域
本发明涉及一种重金属污染河湖底泥现场修复工艺，尤其是一种用于大规模、高浓度重金属污染的河道底泥的现场修复工艺，属于重金属污染土壤修复领域。
背景技术
长期以来，由于河湖流域内大量未经妥善处理工业废水的排入，致使河流受到的污染日益严重。由于重金属类污染物不易降解，最终转入沉积物中，导致底泥中重金属含量提升明显。重金属元素由于其降难解性、生物累积性等生态环境效应，成为河流、湖泊等水系沉积物中主要的潜在风险。因此，如何有效去除河道底泥中的重金属污染物已经成为必须解决的问题。
目前，对于河道底泥中的重金属去除方法，主要有如下几种：1、物理治理：包括埋沙掩蔽、固化掩蔽、电化学修复、环保疏浚、异位淋洗等；2、化学治理：包括化学提取（淋洗、浸提）、施用改良剂等；3、生物治理：包括微生物吸附、植物吸收等。
对比以上各种方法优势，现场化学浸提洗脱是最为经济、可行的处理方法。现场管道在线投加重金属洗脱剂和真空抽提分离洗脱液组合方式是其核心部分，原因在于它较好的解决了以下问题：化学淋先、浸提方法效果最为直接但难以现场大规模应用，呈流塑态的河道底泥转动困难和成本较高；物理修复可现场工程化操作，但仍存在效果和经济等方面问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种既能有效洗脱重金属，又可以现场大规模操作的河道底泥重金属去除工艺。
按照本发明提供的技术方案，一种重金属污染河湖泥现场修复工艺包括以下步骤：（1）通过水力冲挖将受污染底泥泥浆输送至管道；（2）管道在线投加洗脱药剂；（3）经混匀后泥浆经管道输送至洗脱池；（4）对静置泥浆进行真空抽排分离洗脱液；（5）底泥样中重金属去除率达到设计值时停工验收。
一种重金属污染河湖底泥现场修复工艺，步骤如下：
（1）泥浆输送：通过绞吸式挖泥船或泥泵水力冲挖机组将受污染底泥泥浆输送至泥浆管道，控制泥浆固含量在35%-40%之间；
（2）洗脱药剂：管道在线投加洗脱药剂，所述洗脱药剂成分为柠檬酸，投料时，药剂：泥浆固体物投加质量比为3-5：1000；
（3）输送：步骤（2）的药剂和泥浆固体物经混匀后经泥浆管道输送至洗脱池，泥浆管道中端连接加药混合装置；
（4）洗脱分离：步骤（3）所得混合后泥浆静置96-120h；静置后的泥浆进行真空抽排分离洗脱液，控制真空度为0.06-0.08MPa，排出洗脱液统一收集另处理；
（5）检测验收：测定洗脱液中重金属浓度，待浓度稳定且排量明显减少时，检测底泥样，残留重金属含量达到设计值时，验收。
步骤（3）中泥浆管道及加药混合装置均选用防酸蚀型材质，池体防渗根据危险废物填埋场防渗层要求设计与施工。
一种重金属污染河湖泥现场修复工艺，采用了一种重金属污染河湖泥现场修复工艺，采用了现场管道在线投加重金属洗脱剂和真空抽排分离洗脱液组合方式和真空抽排分离洗脱液组合方式。
河道底泥呈流塑态，采用异位修复大规模转运成本较高及可操作性较差；普通化学淋洗效果较好，但淋洗时间较长，难以大规模连续化操作。现场管道在线投加重金属洗脱剂解决了现场连续化操作的问题，真空抽排分离洗脱液改淋洗为混匀洗脱，改善了洗脱效果，加速了排液速度，大大缩短了工期。本领域技术人员可以根据现有技术选择现场管道在线投加重金属洗脱剂和真空抽排分离洗脱液组合方式，以实现重金属污染河道底泥现场修复。
本发明的有益效果：通过水力冲挖将受污染底泥泥浆输送至管道，避免了流塑态底泥的外运，节省了运输成本及避免了运输途中跑冒滴漏对环境的二次污染风险，实现了就地连续化操作；
管道在线投加洗脱药剂，实现泥浆与洗脱药剂的现场在线混合，节省了现场机械混合设备投入和缩减了能耗；
对静置泥浆进行真空抽排分离洗脱液加速了洗脱液的分离速度，使大规模处理成为可能，且较普通化学淋洗操作方式的周期大为缩短。
柠檬酸可生物降解性好，达标后的底泥样经现场处理后可就地利用，减少二次处理费用。
附图说明
图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示：为了更好的说明本发明，便于理解本发明的工艺流程，本发明的典型但非限制性的实施例如下：
在本实施例中，洗脱池体积是10000m3，具体流程是：
（1）泥浆输送：通过绞吸式挖泥船或泥泵水力冲挖机组将受污染底泥泥浆输送至泥浆管道，控制泥浆固含量在35-40%；
（2）洗脱药剂：管道在线投加洗脱药剂，所述洗脱药剂成分为柠檬酸，投料时，药剂：泥浆固体物投加质量比为3：1000；
（3）输送：步骤（2）的药剂和泥浆固体物经混匀后经泥浆管道输送至洗脱池，泥浆管道中端连接加药混合装置；
（4）洗脱分离：步骤（3）所得混合后泥浆静置96h；静置后的泥浆进行真空抽排分离洗脱液，控制真空度为0.08MPa，排出洗脱液统一收集另处理；
（5）检测验收：测定洗脱液中重金属浓度，待浓度稳定且排量明显减少时，检测底泥样，残留重金属含量达到设计值时，验收。
实验结束后，检测底泥中铜、铅、锌及镉等重金属残留含量。
实验中的相关参数和底泥中重金属去除率如表1所示：
表1实施例1的各项参数
水力冲挖底泥固含量 35～40%
柠檬酸质量投加比 3：1000
洗脱池混合液静置停留时间（d） 4
真空预压的真空度（MPa） 0.08
真空抽排洗脱液时间（d） 10
终点固含量（%） 65%
铜去除率（%） 38.5%
铅去除率（%） 45.6%
锌去除率（%） 44.2%
镉去除率（%） 58.1%
实施例2一种重金属污染河湖泥现场修复工艺
（1）泥浆输送：通过绞吸式挖泥船或泥泵水力冲挖机组将受污染底泥泥浆输送至泥浆管道，控制泥浆固含量在35%-40%之间；
（2）洗脱药剂：管道在线投加洗脱药剂，所述洗脱药剂成分为柠檬酸，投料时，药剂：泥浆固体物投加质量比为5：1000；
（3）输送：步骤（2）的药剂和泥浆固体物经混匀后经泥浆管道输送至洗脱池，泥浆管道中端连接加药混合装置；
（4）洗脱分离：步骤（3）所得混合后泥浆静置120h；静置后的泥浆进行真空抽排分离洗脱液，控制真空度为0.06MPa，排出洗脱液统一收集另处理；
（5）检测验收：测定洗脱液中重金属浓度，待浓度稳定且排量明显减少时，检测底泥样，残留重金属含量达到设计值时，验收。
实施例3一种重金属污染河湖泥现场修复工艺
（1）泥浆输送：通过绞吸式挖泥船或泥泵水力冲挖机组将受污染底泥泥浆输送至泥浆管道，控制泥浆固含量在35%-40%之间；
（2）洗脱药剂：管道在线投加洗脱药剂，所述洗脱药剂成分为柠檬酸，投料时，药剂：泥浆固体物投加质量比为4：1000；
（3）输送：步骤（2）的药剂和泥浆固体物经混匀后经泥浆管道输送至洗脱池，泥浆管道中端连接加药混合装置；
（4）洗脱分离：步骤（3）所得混合后泥浆静置110h；静置后的泥浆进行真空抽排分离洗脱液，控制真空度为0.07MPa，排出洗脱液统一收集另处理；
（5）检测验收：测定洗脱液中重金属浓度，待浓度稳定且排量明显减少时，检测底泥样，残留重金属含量达到设计值时，验收。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺步骤，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的投加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (2)

1.一种重金属污染河湖底泥现场修复工艺，其特征是步骤如下：
（1）泥浆输送：通过绞吸式挖泥船或泥泵水力冲挖机组将受污染底泥泥浆输送至泥浆管道，控制泥浆固含量在35%-40%之间；
（2）洗脱药剂：管道在线投加洗脱药剂，所述洗脱药剂成分为柠檬酸，投料时，药剂：泥浆固体物投加质量比为3-5：1000；
（3）输送：步骤（2）的药剂和泥浆固体物经混匀后经泥浆管道输送至洗脱池，泥浆管道中端连接加药混合装置；
（4）洗脱分离：步骤（3）所得混合后泥浆静置96-120h；静置后的泥浆进行真空抽排分离洗脱液，控制真空度为0.06-0.08MPa，排出洗脱液统一收集另处理；
（5）检测验收：测定洗脱液中重金属浓度，待浓度稳定且排量明显减少时，检测底泥样，残留重金属含量达到设计值时，验收。
2.权利要求1所述重金属污染河湖底泥现场修复工艺，其特征是：步骤（3）中泥浆管道及加药混合装置均选用防酸蚀型材质，池体防渗根据危险废物填埋场防渗层要求设计与施工。
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