CN105712599A - 一种景观水体底泥修复剂、制备及使用方法 - Google Patents

一种景观水体底泥修复剂、制备及使用方法 Download PDF

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Abstract

一种景观水体底泥修复剂，修复剂由以下重量份的组分制成：10-50份无机金属盐，5-20份活性炭，10-80份贝壳粉，10-80份硅藻土；所述景观水体底泥修复剂的制备方法是将10-80份贝壳粉和10-80份硅藻土研磨，过200目筛，加入10-50份无机金属盐和5-20份活性碳，搅拌混合均匀。所述的景观水体底泥修复剂的使用方法是将修复剂配成浓度为50g/L～100g/L的修复剂浊液，再通过底泥注射器注入底泥中，依据水质情况和处理要求，控制修复剂使用量为1立方米景观水2～10L修复剂浊液；本发明的底泥修复剂制作成本低，修复效果明显，可以有效改善河流湖泊底泥环境，抑制水体富营养化的发生，适合中小型景观水体的推广应用。

Description

一种景观水体底泥修复剂、制备及使用方法
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种景观水体底泥修复剂、其制备方法和应用。
背景技术
随着我国经济的快速发展，水体污染加剧，河流、湖泊等景观水体发黑发臭现象日趋严重，富营养化趋势发展迅猛。底泥作为河流、湖泊等水体的重要组成部分，是水体多种营养物、污染物的汇和源，是众多污染物在环境中迁移转化的载体、归宿和蓄积库。景观水体底泥修复方法可分为异位修复技术和原位修复技术两大类。异位处理技术(如底泥疏浚)虽然见效快，但工程巨大，不仅会耗费大量人力、物力和财力，而且不但不能从根本上解决问题，还会带来二次污染问题。包括底泥疏浚、物理化学覆盖、生物修复以及适当的压注化学药剂。底泥原位修复技术可以分为三类：一是化学处理，在水体中投加明矾等化学药剂降低底泥中的磷向水体的释放；二是生物处理，向水体投加微生物制剂，促进底泥中有机物的降解；三是固化稳定化处理，即向底泥中投加硬化剂，如石灰、火山灰和水泥等，降低污染物的溶解度、迁移性或毒性，主要用于处理受重金属污染的底泥。
水体富营养化又称作水华是指湖泊、河流、水库等水体中氮磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象。传统普遍认为，湖泊富营养化及蓝藻水华治理需要严格控制氮的排放，但近年来，更多研究表明“减氮不能控制藻类总量，反而诱发固氮蓝藻水华”，进而揭示富营养化治理应放宽控氮、集中控磷。但仅仅依靠单一的化学修复技术，很难改善底泥的生物群落；仅仅依靠单一的生物修复，修复周期又会过长，见效慢。因此开发成本低廉、见效快、适合工程应用的景观水体底泥修复剂，对于改善水体水质和恢复水体生态功能具有重大意义。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种制备简单、价格低廉的景观水体底泥的修复剂。
本发明的另一个目的是提供一种上述景观水体底泥的修复剂的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种利用上述景观水体底泥的修复剂修复景观水体的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种景观水体底泥的修复剂，由以下重量份的组分制成：
所述的无机金属盐为过氧化钙、氧化钙、硝酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硫酸铁、氯化钠、磷酸二氢钾中的一种或几种。
所述的贝壳粉是研磨后过200目筛的筛下物。
所述的硅藻土是研磨后过200目筛的筛下物。
所述的硅藻土的氧化铁含量大于1.5％。
所述活性炭是以木炭为原料制得的活性炭粉末。
所述活性炭的比表面积为1000‐1200m2/g。
所述景观水体底泥修复剂，其制备方法如下：
(1)硅藻土的选择，选取优质硅藻土(氧化铁含量大于1.5％)，用电磁粉碎机磨碎后过200目筛或大于200目筛，放置在干燥皿中；
(2)如上述方法，把贝壳粉磨碎后过200目筛或大于200目筛，取筛下物放置到干燥皿中；
(3)活性炭是活性炭黑，使用以木炭为原料制得的活性炭粉末，比表面积为1000‐1200m2/g；
(4)将无机金属盐、硅藻土、贝壳粉、活性炭混合搅拌至均匀。
其中各组分均按照上述重量份搭配。
所述景观水体底泥修复剂的使用方法如下：
把上述制备的景观水体底泥修复剂配成浓度为50g/L～100g/L的修复剂浊液加入底泥注射器中，注射器注射深度距泥水界面10cm～15cm，控制使用量为每平方米景观水使用2～10L修复剂浊液。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：底泥修复剂所用原料价格便宜，制造工艺简单，修复效果好。结合生物处理和化学处理，不仅可以使底泥中的磷钝化，而且可以氧化分解底泥中的腐殖质，改善底泥环境，激发景观水体土著微生物活性，进而促进底泥中有机物的降解。
具体实施方式
以下结合所示实施例对发明进一步加以说明。
实施例1
准备两个圆柱状反应器，直径(内径)为60mm,高120cm,底泥厚度20cm,。其中一个为实验组，另一个为空白对照。
用柱式取泥器采取景观水体泥水界面以下0-30cm处底泥，把所取底泥放置到实验柱中，泥层高度20cm，柱中水深150cm。距底部30cm、60cm和90cm处有三个取水开关。按照修复剂投加量2L/m2计，表面积为0.0028m2，所需要修复剂5.7ml。
配制浓度为50g/L溶液体积为100ml的修复剂:
取2g无机金属盐(由质量比为1：2：3：1：2：1的氯化钙、过氧化钙、硝酸钙、硫酸铁、磷酸二氢钾、氯化钠组成)，1g活性炭，1g贝壳粉，1g硅藻土。混合均匀后，加蒸馏水至溶液体积为100ml，配成浓度为50g/L的底泥修复剂。把上述制备的底泥修复剂加入底泥注射器中，注射器注射深度为泥水界面以下15cm，注射剂量5.7ml。
检测上层水体的水质变化情况,取三个出水口检测结果平均值如表1所示。
表1两组水质数据变化对比
实施例2
准备两个圆柱状反应器，直径(内径)为200mm，高200cm,底泥厚度20cm。其中一个为实验组，另一个为空白对照。
用柱式取泥器采取景观水体泥水界面以下0-30cm处底泥，把所取底泥放置到实验柱中,泥层高度20cm,柱中水深150cm。距泥水界面以上30cm、60cm和90cm处有取水开关。按照修复剂投加量2L/m2计，表面积为0.0314m2，所需要修复剂62.8ml。
配制浓度为50g/L溶液体积为100ml的修复剂：
取1.5g无机金属盐(由质量比为1：2：1：2：2：1：1的氯化钙、过氧化钙、硝酸钙、硫酸铁、氢氧化钙、氯化钠、磷酸二氢钾组成)，取1g活性炭，1.5g贝壳粉，1g硅藻土。混合均匀后，加蒸馏水至溶液体积为100ml，配成浓度为50g/L的底泥修复剂。把上述制备的底泥修复剂加入底泥注射器中，注射器注射深度为泥水界面以下15cm,注射剂量62.8ml。
检测上层水体的水质变化情况,取三个出水口检测结果平均值如表2：
表2两组水质数据变化对比
实施例3
准备两个长方体反应器，长×宽×高＝20cm×20cm×150cm,底泥厚度20cm。其中一个为实验组，另一个为空白对照。
用柱式取泥器采取景观水体泥水界面以下0-30cm处底泥，把所取底泥放置到实验柱中,泥层高度20cm,柱中水深120cm。距泥水界面以上20cm、50cm和80cm处有取水开关。按照修复剂投加量5L/m2计，,表面积为0.04m2，所需要修复剂200ml。
配制浓度为50g/L溶液体积为250ml的修复剂:
底泥修复剂的制备：取6.5g无机金属盐(由质量比为1：3：3：2：1：1的氯化钙、过氧化钙、硝酸钙、硫酸铁、氯化钠、磷酸二氢钾组成)，取2g活性炭，3g贝壳粉，1g硅藻土。混合均匀,加蒸馏水至溶液体积为250ml，配成浓度为50g/L的底泥修复剂。把上述制备的底泥修复剂加入底泥注射器中，注射器注射深度为泥水界面以下15cm,注射剂量200ml。
检测上层水体的水质变化情况,取三个出水口检测结果平均值如表3：
表3两组水质数据变化对比
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种景观水体底泥修复剂，其特征在于：包含以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的景观水体底泥修复剂，其特征在于：所述的无机金属盐为过氧化钙、氧化钙、硝酸钙、氯化钙、氢氧化钙、硫酸铁、氯化钠、磷酸二氢钾中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的景观水体底泥修复剂，其特征在于：所述的贝壳粉是研磨后过200目筛的筛下物。
4.根据权利要求1所述的景观水体底泥修复剂，其特征在于：所述的硅藻土是研磨后过200目筛的筛下物。
5.根据权利要求1所述的景观水体底泥修复剂，其特征在于：所述的硅藻土的氧化铁含量大于1.5％。
6.根据权利要求1所述的景观水体底泥修复剂，其特征在于：所述活性炭是以木炭为原料制得的活性炭粉末。
7.根据权利要求1所述的景观水体底泥修复剂，其特征在于：所述活性炭的比表面积为1000‐1200m2/g。
8.一种权利要求1至7中任一所述的景观水体底泥修复剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
将10‐80份贝壳粉和10‐80份硅藻土研磨，过200目筛，加入10‐50份无机金属盐和5‐20份活性碳，搅拌混合均匀。
9.一种权利要求1至7任一所述的景观水体底泥修复剂的使用方法，其特征在于：将修复剂配成浓度为50g/L～100g/L的修复剂浊液，再通过底泥注射器注入底泥中，依据水质情况和处理要求，控制使用量为每平方米景观水使用2～10L修复剂浊液。
10.一种权利要求9所述的景观水体底泥修复剂的使用方法，其特征在于：修复剂注射深度为泥下距泥水界面10cm～15cm。
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