CN112408736A - 一种水库微污染底泥修复方法 - Google Patents

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李继强
宋克林
高冰
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    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
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Abstract

本发明涉及一种水库微污染底泥修复方法，包括由下到上依次铺设的10‑20cm厚的改性碎石层、10‑15cm厚的改性硅藻土层和38‑49cm高的沉水植物层；所述改性碎石层为小粒径碎石和钝化剂的混合物，其中小粒径碎石和钝化剂的配比为1:0.01‑0.025；所述改性硅藻土层为改性硅藻土和黏土的混合物，其中改性硅藻土和黏土的配比为0.02‑0.05:1；所述沉水植物层为38‑49从/㎡的刺苦草、40‑45从/㎡的伊乐藻、40‑49从/㎡的黑藻和35‑45从㎡的狐尾藻。

Description

一种水库微污染底泥修复方法
技术领域
本发明涉及底泥修复处理领域，特别是涉及一种水库微污染底泥修复方法。
背景技术
底泥是水库水生态系统的重要组成部分，也是营养元素和污染物质的储存介质。目前，我国山地城市内水库由于周围地形原因以及城市建设快速发展，导致大部分水库都存在不同程度的污染，虽然近几年对水库周围生活污水进行截污纳管，初期雨水进行截留，但是水环境问题仍然得不到解决，最主要的原因还是水库内底泥的内源污染持续释放。
目前，底泥的修复治理技术主要有三大类，一是物理方法；二是化学方法、三是生物方法。物理方法主要是底泥疏浚、底泥覆盖以及底泥清掏外运处置等方式对底泥进行处理；化学方法主要是采用化学药剂对底泥中的还原性物质、氮、磷等进行处理；生物方法主要是通过微生物作用、植物吸收以及生态系统重建等方式对底泥进行处理。
当前，采用物理方法(底泥疏浚、清掏外运等)虽能根本解决底泥污染问题，但存在二次污染、处理处置费用高的问题；采用化学方法(投加石灰、固化剂等)虽能暂时解决底泥污染问题，但是化学药剂对水库水体及水生动植物存在一定的副作用；采用生物方法(微生物净化、沉水挺水植物种植吸收、底栖动物投加等)虽然投资节省、无二次污染，但是污染治理周期较长、受底泥污染程度影响较大。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种水库微污染底泥修复方法，实现快速、高效稳定的污染处理。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种水库微污染底泥修复方法，包括由下到上依次铺设的10-20cm厚的改性碎石层、10-15cm厚的改性硅藻土层和38-49cm高的沉水植物层；
所述改性碎石层为小粒径碎石和钝化剂的混合物，其中小粒径碎石和钝化剂的配比为1:0.01-0.025；
所述改性硅藻土层为改性硅藻土和黏土的混合物，其中改性硅藻土和黏土的配比为0.02-0.05:1；
所述沉水植物层为38-49从/m2的刺苦草、40-45从/m2的伊乐藻、40-49从/m2的黑藻和35-45从m2的狐尾藻。
优化的，所述小粒径碎石的直径为1cm-2cm。
优化的，所述沉水植物层的刺苦草、伊乐藻黑藻和狐尾藻的种植采用模块化种植，每个种植模块之间互相临近设置，每个种植模块为方形，沿所述种植模块的中心点向所述种植模块的端点和边缘的中点设置有划线，所述划线将所述种植模块划分为等面积的8个种植区域，单种沉水植物沿所述中心点对称设置。
优化的，所述钝化剂的浓度为0.5-0.8kg/m3。
优化的，所述改性硅藻土的尺寸为300-400目。
优化的，所述黏土密度为1.5-1.7g/cm3。
有益效果：本发明结合了物理技术、化学技术和生物技术，对水库微污染底泥进行修复，采用的材料之间互相不会发生反应，且易于运输、混合和投加，危险性低；采用改性碎石层可以有效减少微污染底泥中污染物的释放速度；采用改性硅藻土层可有效减少微污染底泥中污染物的释放浓度，对污染物进行一定的吸附，可作为上层沉水植物生长的营养盐；采用沉水植物进行污染物的削减和去除，不会造成二次污染且投资价格低。
附图说明
图1为本发明所述的一种水库微污染底泥修复方法中改性碎石层、改性硅藻土层和沉水植物层的结构图。
图2为本发明中沉水植物层的种植方式。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1-2所示：
实施例1：
一种水库微污染底泥修复方法，包括由下到上依次铺设的10cm厚的改性碎石层、10cm厚的改性硅藻土层和38cm高的沉水植物层；具体如下所述：
所述改性碎石层为小粒径碎石和钝化剂的混合物，其中小粒径碎石和钝化剂的配比为1:0.01；所述小粒径碎石的直径为1cm，所述钝化剂的浓度为0.5kg/m3；
所述改性硅藻土层为改性硅藻土和黏土的混合物，其中改性硅藻土和黏土的配比0.02:1；所述改性硅藻土的尺寸为300目，所述黏土密度为1.5g/cm3。
所述沉水植物层为38从/m2的刺苦草、40从/m2的伊乐藻、40从/m2的黑藻和35从m2的狐尾藻。
以上提供的水库微污染底泥修复方法，先在水库微污染土壤上铺设一层10cm厚度的改性碎石层，接着采用轻型压路机对其进行压实，压实后再在改性碎石层上铺设10cm左右的改性硅藻土层，加入少量水体润湿后，对底泥处理区域进行划线定位，定位完成后对该区域进行补水，保证该区域水体深度达到30cm，然后种植沉水植物层。
实施例2：
一种水库微污染底泥修复方法，包括由下到上依次铺设的20cm厚的改性碎石层、15cm厚的改性硅藻土层和49cm高的沉水植物层；具体如下所述：
所述改性碎石层为小粒径碎石和钝化剂的混合物，其中小粒径碎石和钝化剂的配比为1:0.025；所述小粒径碎石的直径为2cm，所述钝化剂的浓度为0.8kg/m3；
所述改性硅藻土层为改性硅藻土和黏土的混合物，其中改性硅藻土和黏土的配比0.05:1；所述改性硅藻土的尺寸为400目，所述黏土密度为1.7g/cm3。
所述沉水植物层为49从/m2的刺苦草、45从/m2的伊乐藻、49从/m2的黑藻和45从m2的狐尾藻。
以上提供的水库微污染底泥修复方法，先在水库微污染土壤上铺设一层20cm厚度的改性碎石层，接着采用轻型压路机对其进行压实，压实后再在改性碎石层上铺设15cm左右的改性硅藻土层，加入少量水体润湿后，对底泥处理区域进行划线定位，定位完成后对该区域进行补水，保证该区域水体深度达到50cm，然后种植沉水植物层。
实施例3：
一种水库微污染底泥修复方法，包括由下到上依次铺设的15cm厚的改性碎石层、13cm厚的改性硅藻土层和45cm高的沉水植物层；具体如下所述：
所述改性碎石层为小粒径碎石和钝化剂的混合物，其中小粒径碎石和钝化剂的配比为1:0.017；所述小粒径碎石的直径为1.5cm，所述钝化剂的浓度为0.65kg/m3；
所述改性硅藻土层为改性硅藻土和黏土的混合物，其中改性硅藻土和黏土的配比0.035:1；所述改性硅藻土的尺寸为350目，所述黏土密度为1.6g/cm3。
所述沉水植物层为44从/m2的刺苦草、43从/m2的伊乐藻、45从/m2的黑藻和40从m2的狐尾藻。
以上提供的水库微污染底泥修复方法，先在水库微污染土壤上铺设一层15cm厚度的改性碎石层，接着采用轻型压路机对其进行压实，压实后再在改性碎石层上铺设13cm左右的改性硅藻土层，加入少量水体润湿后，对底泥处理区域进行划线定位，定位完成后对该区域进行补水，保证该区域水体深度达到50cm，然后种植沉水植物层。
结合实施例1-3：
改性碎石层及其表面覆盖的钝化剂与水体形成一层膜，减小微污染土壤中污染物(特别是氮、磷等元素)向水体中释放的速度，此时在改性碎石层上再铺设改性硅藻土层，改性硅藻土可对污染物进行吸附，减少污染物释放的浓度，黏土可对下层(碎石层)进行封堵，进一步减小污染物向水体释放的速度，再此基础上种植沉水植物层，狐尾藻、黑藻和刺苦草能有效吸收总氮和总磷，伊乐藻能有效吸收氨氮，四种沉水植物的搭配能较好的吸收底泥中的污染物，最后通过收割对污染物进行去除。
最后应说明的是：本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等统计数的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (6)

1.一种水库微污染底泥修复方法，其特征在于，包括由下到上依次铺设的10-20cm厚的改性碎石层、10-15cm厚的改性硅藻土层和38-49cm高的沉水植物层；
所述改性碎石层为小粒径碎石和钝化剂的混合物，其中小粒径碎石和钝化剂的配比为1:0.01-0.025；
所述改性硅藻土层为改性硅藻土和黏土的混合物，其中改性硅藻土和黏土的配比为0.02-0.05:1；
所述沉水植物层为38-49从/㎡的刺苦草、40-45从/㎡的伊乐藻、40-49从/㎡的黑藻和35-45从㎡的狐尾藻。
2.根据权利要求1所述的一种水库微污染底泥修复方法，其特征在于，所述小粒径碎石的直径为1cm-2cm。
3.根据权利要求2所述的一种水库微污染底泥修复方法，其特征在于，所述沉水植物层的刺苦草、伊乐藻黑藻和狐尾藻的种植采用模块化种植，每个种植模块之间互相临近设置，每个种植模块为方形，沿所述种植模块的中心点向所述种植模块的端点和边缘的中点设置有划线，所述划线将所述种植模块划分为等面积的8个种植区域，单种沉水植物沿所述中心点对称设置。
4.根据权利要求3所述的一种水库微污染底泥修复方法，其特征在于，所述钝化剂的浓度为0.5-0.8kg/m3。
5.根据权利要求4所述的一种水库微污染底泥修复方法，其特征在于，所述改性硅藻土的尺寸为300-400目。
6.根据权利要求5所述的一种水库微污染底泥修复方法，其特征在于，所述黏土密度为1.5-1.7g/cm3。
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