CN107200451A - 一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复技术 - Google Patents

一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复技术 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复技术，包括以下重量配比的组分：硅藻土70‑90份、硫酸铝钾20‑30份、碳酸钠20‑30份、无机螯合剂15‑20份、缓冲剂15‑20份、酶生物促进剂8‑10份、除腥脱臭剂6‑8份。本发明采用原位清淤，由于直接在河道或湖泊中进行施工，不需要对处理后的淤泥进行外运及其填埋，节省了大量的人力，财力，也不会造成二次污染；原位清淤最大限度地清除河底、湖底的淤泥残留物，有利于河床、湖泊基泥中的土族微生物菌种的激活与恢复；新型复合物化凝集剂具有凝集及沉降速度快、污泥含水率低、作业时占地小的优势，适应河流、湖泊治理的要求，不仅使水质得到改善，而且通过治理逐渐恢复河流、湖泊污泥的活性，使河流、湖泊恢复自净能力，达到生态平衡。

Description

一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复 技术
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复技术。
背景技术
河道、湖泊的污染分为外源污染与内源污染。
河道、湖泊内源污染主要是由输入河道的大量外源污染引起，造成河道、湖泊固有自净能力及其生态体系破坏后形成的河道、湖泊内源污染。外源污染的有效控制是进行内源污染整治的前提条件。
当外源污染得到控制后，内源污染就是决定河道、湖泊水体水质好坏的决定性因素。河道、湖泊治理，在截污的基础上，清除河道、湖泊基泥上层的含有大量有机物污染的淤泥，打通河水、湖水与基泥及其微生物之间的生物降解通道。
目前，清除的淤泥方式有传统清淤和环保清淤。
传统清淤，用机械或人工进行清淤，清除的淤泥需要运输一定的距离进行填埋，这样存在以下问题：
(1)运输和填埋过程需要耗费大量的人力、物力、财力；
(2)由于淤泥是含水率达到90％以的有机污染物，为了防止二次污染，填埋场需要作相关防渗透处理；
(3)还要防止因为厌氧产生的沼气等易燃有毒气体；
(4)清淤工程施工时，淤泥挥发性臭气污染对周边的居住环境造成很大影响。
经过一段时间的发展后，出现了环保清淤，与传统清淤不同的是，环保清淤是将从河道、湖泊中清除的淤泥，在河道、湖泊沿岸就近进行淤泥的絮凝、消毒及其机械脱水，然后再外运至填埋场进行无害化填埋。与传统清淤相比，污泥的运输量大为减少，沿途臭气污染也减少很多。此法虽然使用了物化处理方法，但是依然无法根本消除清淤工程中二次污染的可能；同时河底、湖底依然有淤泥的残留物存在，对今后河床、湖泊基泥中的土族微生物菌种的激活与恢复很大的负面影响，对河道、湖泊的生态环境破坏依然存在。
无论是经过传统清淤还是环保清淤处理后，都只是暂时的改善了水质，然而水体修复不仅仅是水质的改善，河流、湖泊水体修复的关键是如何移除过度积累的有机污染物和重金属，如何恢复污泥的活性，最终是要通过治理逐渐恢复河流、湖泊污泥的活性，使河流、湖泊恢复自净能力，达到水体中微生物、动物及植物的生态平衡。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术中的不足，提供了一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复技术，采用原位清淤，由于直接在河道或湖泊中进行施工，不需要对处理后的淤泥进行外运及其填埋，节省了大量的人力，财力，也不会造成二次污染；原位清淤最大限度地清除河底、湖底的淤泥残留物，有利于河床、湖泊基泥中的土族微生物菌种的激活与恢复；新型复合物化凝集剂具有凝集及沉降速度快、污泥含水率低、作业时占地小的优势，适应河流、湖泊治理的要求，不仅使水质得到改善，而且通过治理逐渐恢复河流、湖泊污泥的活性，使河流、湖泊恢复自净能力，达到生态平衡。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型复合物化凝集剂，包括以下重量配比的组分：硅藻土70-90份、硫酸铝钾20-30份、碳酸钠20-30份、无机螯合剂15-20份、缓冲剂15-20份、酶生物促进剂8-10份、除腥脱臭剂6-8份；
优选的，所述一种新型复合物化凝集剂，包括以下重量配比的组分：硅藻土80份、硫酸铝钾25份、碳酸钠25份、无机螯合剂18份、缓冲剂16份、酶生物促进剂9份、除腥脱臭剂7份；
优选的，所述无机螯合剂为聚磷酸盐或代硫酸钠；
优选的，所述除腥脱臭剂为柠檬酸。
使用该新型复合物化凝集剂进行河道、湖泊原位清淤及生态修复技术为：在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按100∶1-120∶1的比例充分搅拌3-5分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按100∶1-120∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌3-5分钟后再放回原河道、湖泊；
优选的，在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按110∶1的比例充分搅拌4分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按110∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌4分钟后再放回原河道、湖泊。
本发明的有益效果为：
(1)采用原位清淤，由于直接在河道或湖泊中进行施工，不需要对处理后的淤泥进行外运及其填埋，节省了大量的人力，财力，也不会造成二次污染；
(2)原位清淤不仅是河道或湖泊基泥上淤泥的清淤过程，也是修复河道、湖泊的同步构建过程，最大限度地清除河底的淤泥残留物，有利于河床、湖泊基泥中的土著微生物菌种的激活与恢复。
(3)新型复合物化凝集剂快速修复基泥的活性，激活土著微生物，打通生态链的基点，恢复自有生态体系，辅助动植物生态修复法，形成生态大循环系统，从而达到恢复河道自由生态体系结构；对基泥中重金属等有害物质进行固化，将基泥中封闭的营养物质释放出来并转化为可被微生物利用的有效营养物质，参与生态链的循环；同时提高基泥0RP，恢复生物床，形成类氧化塘，增强自净能力。
(4)新型复合物化凝集剂是由硅藻土为主，硅藻土是一种质轻、多孔、相对不可压缩的、比表面积大、吸附性强的精细固体粉末，通过搅拌能充分分散成硅藻单体并悬浮于污水中，它能迅速吸附絮凝物质并形成核心体，然而凭借自身的重量而率先沉淀。巨大比表面积及其很强的吸附力，利用其特性作为流体性的生物载体，通过硅藻污泥沉淀，大大提高生化系统的生物量及优势菌群，促其大大的缩短了生化内的水力停留时间。
(5)投加无机矿物硫酸铝钾、碳酸钠，因为硫酸铝钾的大幅度的电位差与碳酸钠的大幅度的电位相对，物质彼此的冲突而产生的凝结效果可以形成坚固的凝集力。
(6)石灰石可以强化因凝集产生的固体漂浮物，在提高凝集效率的同时，构成固体漂浮物的核心，加快由石灰石自身的高比重引起的固体漂浮物的下沉速度，进而使固体漂浮物和水分充分的分离。
(7)无机螯合剂，对水中的重金属如镍、铬、铜、锌、汞捕集处理。
(8)由于新型复合物化凝集剂主要成分由硅藻土、硫酸铝钾、碳酸钠等天然矿物组成，是一种无机中性凝集固定分离剂，具有凝集及沉降速度特别快、污泥含水率低、作业时占地小的优势，因而适应河流、湖泊治理的要求。
(9)新型复合物化凝集剂凝集结块颗粒大、硬度高，分离的污泥疏水性较好，脱水比传统的容易进行；凝集、沉淀以及分离的结块都具有极高的稳定性，不易碎裂，不会发生分解、再析出、悬浊等现象。
(10)河流、湖泊污染基泥经过新型复合物化凝集剂处理后，体积可大幅削减，增加河道、湖泊的容积率。
(11)既分离和清除了河流底部不稳定污泥，又同步净化了河流水体的水质，短时间就可以使河流、湖泊水质还清，消除黑臭。
(12)适量投入不会给鱼类等水中的主体生物带来影响。
(13)用于水处理后不残留有机物，没有二次污染。
(14)用高效物化凝聚剂处理一段河流的时间，包括污水和污泥处理，比单纯围堰清淤的时间要快得多且轻便、简洁，不会对环境造成影响。
(15)利用新型复合物化凝集剂凝集沉淀以及分离后的污泥具有较高的稳定性，可以实现原位治理，为后续重建河流、湖泊的水生生物链，恢复河流、湖泊自净能力打下良好的基础。
(16)新型复合物化凝集剂加入酶生物促进剂，能促进和激活水体中原有的土著微生物，提高土著微生物的生理活性，强化其对污染物的转化和降解过程，逐步消除水体的黑臭现象，同时控制河道基泥中污染物对水体的释放速率，转化和降解基泥中生物膜的活性，不仅使水质得到改善，而且通过治理逐渐恢复河流、湖泊污泥的活性，使河流、湖泊恢复自净能力，达到水体中微生物、动物及植物的生态平衡。
(17)在河流、湖泊治理时分段建造操作断面，定期采用新型复合物化凝集剂的方法可以很快清除沉积池的污泥，有利于河流、湖泊生态环境的维护。
具体实施方式
下面将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。
实施例1：
一种新型复合物化凝集剂，包括以下重量配比的组分：硅藻土70份、硫酸铝钾20份、碳酸钠20份、无机螯合剂15份、缓冲剂15份、酶生物促进剂8份、除腥脱臭剂6份；
在本实施例中，所述无机螯合剂为聚磷酸盐或代硫酸钠；所述除腥脱臭剂为柠檬酸。
使用该新型复合物化凝集剂进行河道、湖泊原位清淤及生态修复技术为：在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按100∶1的比例充分搅拌5分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按100∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌5分钟后再放回原河道、湖泊；
实施例2：
一种新型复合物化凝集剂，包括以下重量配比的组分：硅藻土80份、硫酸铝钾25份、碳酸钠25份、无机螯合剂18份、缓冲剂16份、酶生物促进剂9份、除腥脱臭剂7份；
在本实施例中，所述无机螯合剂为聚磷酸盐或代硫酸钠；所述除腥脱臭剂为柠檬酸。
使用该新型复合物化凝集剂进行河道、湖泊原位清淤及生态修复技术为：在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按110∶1的比例充分搅拌4分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按110∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌4分钟后再放回原河道、湖泊。
实施例3：
一种新型复合物化凝集剂，包括以下重量配比的组分：包括以下重量配比的组分：硅藻土70-90份、硫酸铝钾20-30份、碳酸钠20-30份、无机螯合剂15-20份、缓冲剂15-20份、酶生物促进剂8-10份、除腥脱臭剂6-8份。
在本实施例中，所述无机螯合剂为聚磷酸盐或代硫酸钠；所述除腥脱臭剂为柠檬酸。
使用该新型复合物化凝集剂进行河道、湖泊原位清淤及生态修复技术为：在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按120∶1的比例充分搅拌3分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按120∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌3分钟后再放回原河道、湖泊。
本发明公开了一种新型复合物化凝集剂及河道、湖泊原位清淤及生态修复技术，采用原位清淤，由于直接在河道或湖泊中进行施工，不需要对处理后的淤泥进行外运及其填埋，节省了大量的人力，财力，也不会造成二次污染；原位清淤不仅是河道或湖泊基泥上淤泥的清淤过程，也是修复河道、湖泊的同步构建过程，最大限度地清除河底的淤泥残留物，有利于河床、湖泊基泥中的土著微生物菌种的激活与恢复；新型复合物化凝集剂快速修复基泥的活性，激活土著微生物，打通生态链的基点，恢复自有生态体系，辅助动植物生态修复法，形成生态大循环系统，从而达到恢复河道自由生态体系结构；对基泥中重金属等有害物质进行固化，将基泥中封闭的营养物质释放出来并转化为可被微生物利用的有效营养物质，参与生态链的循环；同时提高基泥ORP，恢复生物床，形成类氧化塘，增强自净能力；新型复合物化凝集剂是由硅藻土为主，硅藻土是一种质轻、多孔、相对不可压缩的、比表面积大、吸附性强的精细固体粉末，通过搅拌能充分分散成硅藻单体并悬浮于污水中，它能迅速吸附絮凝物质并形成核心体，然而凭借自身的重量而率先沉淀。巨大比表面积及其很强的吸附力，利用其特性作为流体性的生物载体，通过硅藻污泥沉淀，大大提高生化系统的生物量及优势菌群，促其大大的缩短了生化内的水力停留时间；投加无机矿物硫酸铝钾、碳酸钠，因为硫酸铝钾的大幅度的电位差与碳酸钠的大幅度的电位相对，物质彼此的冲突而产生的凝结效果可以形成坚固的凝集力；石灰石可以强化因凝集产生的固体漂浮物，在提高凝集效率的同时，构成固体漂浮物的核心，加快由石灰石自身的高比重引起的固体漂浮物的下沉速度，进而使固体漂浮物和水分充分的分离；无机螯合剂，对水中的重金属如镍、铬、铜、锌、汞捕集处理；由于新型复合物化凝集剂主要成分由硅藻土、硫酸铝钾、碳酸钠等天然矿物组成，是一种无机中性凝集固定分离剂，具有凝集及沉降速度特别快、污泥含水率低、作业时占地小的优势，因而适应河流、湖泊治理的要求；新型复合物化凝集剂凝集结块颗粒大、硬度高，分离的污泥疏水性较好，脱水比传统的容易进行；凝集、沉淀以及分离的结块都具有极高的稳定性，不易碎裂，不会发生分解、再析出、悬浊等现象；河流、湖泊污染基泥经过新型复合物化凝集剂处理后，体积可大幅削减，增加河道、湖泊的容积率；既分离和清除了河流底部不稳定污泥，又同步净化了河流水体的水质，短时间就可以使河流、湖泊水质还清，消除黑臭；适量投入不会给鱼类等水中的主体生物带来影响；用于水处理后不残留有机物，没有二次污染；用高效物化凝聚剂处理一段河流的时间，包括污水和污泥处理，比单纯围堰清淤的时间要快得多且轻便、简洁，不会对环境造成影响；利用新型复合物化凝集剂凝集沉淀以及分离后的污泥具有较高的稳定性，可以实现原位治理，为后续重建河流、湖泊的水生生物链，恢复河流、湖泊自净能力打下良好的基础；新型复合物化凝集剂加入酶生物促进剂，能促进和激活水体中原有的土著微生物，提高土著微生物的生理活性，强化其对污染物的转化和降解过程，逐步消除水体的黑臭现象，同时控制河道基泥中污染物对水体的释放速率，转化和降解基泥中生物膜的活性，不仅使水质得到改善，而且通过治理逐渐恢复河流、湖泊污泥的活性，使河流、湖泊恢复自净能力，达到水体中微生物、动物及植物的生态平衡；在河流、湖泊治理时分段建造操作断面，定期采用新型复合物化凝集剂的方法可以很快清除沉积池的污泥，有利于河流、湖泊生态环境的维护。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种新型复合物化凝集剂，其特征在于，包括以下重量配比的组分：硅藻土70-90份、硫酸铝钾20-30份、碳酸钠20-30份、无机螯合剂15-20份、缓冲剂15-20份、酶生物促进剂8-10份、除腥脱臭剂6-8份。
2.根据权利要求1所述一种新型复合物化凝集剂，其特征在于，包括以下重量配比的组分：硅藻土80份、硫酸铝钾25份、碳酸钠25份、无机螯合剂18份、缓冲剂16份、酶生物促进剂9份、除腥脱臭剂7份。
3.根据权利要求1所述一种新型复合物化凝集剂，其特征在于，所述无机螯合剂为聚磷酸盐或代硫酸钠。
4.根据权利要求1所述一种新型复合物化凝集剂，其特征在于，所述除腥脱臭剂为柠檬酸。
5.一种使用权利要求1-4所述一种新型复合物化凝集剂进行河道、湖泊原位清淤及生态修复技术，其特征在于，在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按100∶1-120∶1的比例充分搅拌3-5分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按100∶1-120∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌3-5分钟后再放回原河道、湖泊。
6.根据权利要求5所述河道、湖泊原位清淤及生态修复技术，其特征在于，在较窄和较浅的河道，使用机械和人工的方式，将河道底部淤泥与所述新型复合物化凝集剂按110∶1的比例充分搅拌4分钟；在较深和较宽的河道、湖泊，采用绞吸式挖泥船将淤泥从河底、湖底吸至船舱的专用淤泥搅拌器，按110∶1的比例添加所述新型复合物化凝集剂，充分搅拌4分钟后再放回原河道、湖泊。
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