CN210855366U - 一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其包括疏浚底泥固化柱，所述疏浚底泥固化柱的表面设有活性炭层，所述活性炭外设有软性填料包被层。采用本实用新型的技术方案，结构简单、制备方便，成本低、施工和维护管理方便，对环境无二次污染，同步解决底泥及上覆水污染修复以及异位疏浚底泥无处安放的问题，实现黑臭河道底泥的资源化，具有一举三得的效果，对城市黑臭水体治理具有重要的参考价值。
Description
技术领域
本实用新型属于环境治理技术领域，尤其涉及一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱。
背景技术
近些年来，黑臭水体的范围愈发扩大，水体黑臭程度也不断加剧。特别是主要河流流域的部分支流，水体恶化导致富营养化和黑臭的问题愈发严重恶化程度逐年加重。黑臭水体整治是当今水环境治理最热门的问题，也是最难处理的环境难题。 产生水体黑臭的主要原因主要来自两方面：一是外源污染物和氨氮消耗水中的氧气，一旦城市水体接收过量的外源有机物质和一些动植物腐殖质，水中的溶解氧将被这些外源物质快速消耗厌氧菌能在水中溶解氧较低的时候使水中的有机物进一步分解，导致产生硫化氢、胺、氨和其他有气味和挥发的小分子，从而散发出恶臭气味。同时，在厌氧条件下，溶解在水体里的甲烷、氨气和硫化氢等气体在上升过程中将污泥带入水相并使水变黑。第二方面导致水体黑臭的原因是内源沉积物污染的释放。在酸性和还原条件下，底泥会向上覆水释放污染物和氨氮。有研究表明，在一些污染水体中，沉积物中污染物的释放量等于外源污染总量。河流流域中存在过量的氮磷营养元素使得藻类繁殖过度，虽然早期能补充水体溶解氧，但是过量的藻类会过度消耗水体中的溶解氧，并且在死亡后分解并矿化形成耗氧有机物和氨氮，导致季节性黑色气味和非常强烈的恶臭气味。
目前，受污染底泥的修复逐渐受到关注。在有效治理河流水污染的情况下，河水内源污染主要来自河床污染的沉积物，上覆水和底泥持续进行复杂的物质交换。上覆水的污染物很大程度上是由底泥污染造成。所以，底泥沉积物中保存着大量消耗水体溶解氧的物质，不仅有N、P等营养元素还包括许多重金属污染物、持久性有机物，这些有害物质在一定条件和时间内缓慢并持久对上覆水释放，对河流上覆水再次造成污染。现有主要的修复技术为原位修复技术和异位修复技术。
异位修复技术在实际工程中，由于疏浚工程量大底泥堆积量大，污染物复杂，含水率高，后续阶段难以处理。再者，疏浚技术工程量大资金耗费多，由于资金的限制，一般采用农田和垃圾填埋处理，但容易造成对土壤和周边环境的二次污染。因此，易位修复技术虽然相对成熟，但由于成本高，二次污染容易，对河道底部和水体生态系统的严重破坏，目前并没有大规模推广应用。
原位覆盖技术，当作覆盖物的材料孔隙较大时，材料本身密度降低，质量较轻，而原位覆盖技术本身并不适用于浅水区，已知的原位覆盖技术都是应用在流量较低的河流，当水体流速较大时覆盖层会受扰动作用被扬起，久而失去对河道底泥的覆盖能力且自身吸附了污染物质的多孔覆盖材料若悬浮于河道上覆水中会增加水体的环境承载负担。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型公开了一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，结构简单，同步解决底泥及上覆水污染修复以及异位疏浚底泥无处安放的问题，实现黑臭河道底泥的资源化。
对此，本实用新型的技术方案为：
一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其包括疏浚底泥固化柱，所述疏浚底泥固化柱的表面设有活性炭层，所述活性炭外设有软性填料包被层。
疏浚底泥固化柱内芯由黑臭河道异位疏浚底泥经水泥固化、高温焙烧、陈化等工序制成；其中的活性炭层具有吸附作用，能降低河道水体营养盐污染。软性填料作为微生物挂膜的载体，使底泥中反硝化细菌等微生物在其上附着生长。该疏浚底泥覆盖柱耦合了物理/化学/生物方法，可同时对底泥及上覆水进行修复。
作为本实用新型的进一步改进，所述疏浚底泥固化柱的表面设有蜂窝状的孔洞，所述活性炭层镶嵌在孔洞中。进一步的，该固化柱固化过程中在水泥中加入发泡剂，待其陈化后，表面即呈现蜂窝状。
作为本实用新型的进一步改进，所述活性炭层通过粘合剂与疏浚底泥固化柱连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述活性炭层为改性活性炭层。其中，改性活性炭可以为现有技术改性的活性炭。
作为本实用新型的进一步改进，所述活性炭层为硝酸改性活性炭层。采用此技术方案，增加了活性炭层的比表面积，而且活性炭层中含有的硝酸根离子，可以通过离子交换作用交换出底泥上覆水的硫酸根阴离子，有效降低底泥上覆水中硫酸根含量，对底泥-水体系硫循环存在抑制作用，进而使得硫酸根向硫化物转化速率降低，有效抑制了硫化物向底泥中沉降，减轻底泥AVS污染。
进一步的，所述活性炭层与软性填料包被层之间设有硝酸盐层。
进一步的，所述硝酸盐层的成分包括Zn(NO3)2、Al(NO3)2和Fe(NO3)2，三者的摩尔比为（2~4）：（0.9~1.1）:（0~1）。
作为本实用新型的进一步改进，所述疏浚底泥固化柱的直径为2~4cm。
作为本实用新型的进一步改进，所述活性炭层的厚度为1~2cm。
作为本实用新型的进一步改进，所述软性填料包被层的厚度为1~2cm。
作为本实用新型的进一步改进，所述软性填料包被层外通过扎带固结。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
采用本实用新型的技术方案，结构简单、制备方便，成本低、施工和维护管理方便，对环境无二次污染，同步解决底泥及上覆水污染修复以及异位疏浚底泥无处安放的问题，实现黑臭河道底泥的资源化，具有一举三得的效果，对城市黑臭水体治理具有重要的参考价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例1一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱的截面结构示意图。
图2是本实用新型实施例1一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱的结构示意图。
图3是本实用新型实施例2一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱的截面结构示意图。
图4是本实用新型一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱的使用状态示意图。
附图标记包括：
1-疏浚底泥固化柱，2-活性炭层，3-软性填料包被层，4-扎带，5-硝酸盐层。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
实施例1
如图1和图2所示，一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其包括疏浚底泥固化柱，所述疏浚底泥固化柱的表面设有活性炭层，所述活性炭外设有软性填料包被层。所述疏浚底泥固化柱的直径为2~4cm，所述活性炭层的厚度为1~2cm。所述软性填料包被层的厚度为1~2cm。所述软性填料包被层外通过扎带固结。
进一步的，所述疏浚底泥固化柱的表面设有蜂窝状的孔洞，所述活性炭层镶嵌在孔洞中。该固化柱在固化过程中在水泥中加入发泡剂，待其陈化后，表面即呈现蜂窝状。所述活性炭层通过粘合剂层与疏浚底泥固化柱连接。
进一步的，所述活性炭层为改性活性炭层。其中，改性活性炭可以为现有技术改性的活性炭。
实施例2
在实施例的基础上，如图3所示，所述活性炭层2与软性填料包被层3之间设有硝酸盐层4。进一步的，所述硝酸盐层的成分包括Zn(NO3)2、Al(NO3)2和Fe(NO3)2，三者的摩尔比为（2~4）：（0.9~1.1）:（0~1）。所述硝酸盐层为间断层，即不全部覆盖活性炭层的表面。其中硝酸盐层可以采用粘合剂如粘土层涂覆在活性炭层的表面（不全部覆盖），然后将颗粒的硝酸盐涂在粘土层的表面，最后在外面包被一层软性填料包被层3。
硝酸盐层的NO3 -阴离子可通过离子交换作用有效去除上覆水体中SO4 2-通过对上覆水－底泥硫循环的抑制降低了河道底泥中硫化物含量，有效减轻底泥黑臭。
在实际使用时，将黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱投入到待处理的黑臭河道内，如图4所示，活性炭对上覆水总氮、总磷皆有吸附效果，该黑臭河道的底泥覆盖柱中，将水泥固化柱与活性炭材料结合作为覆盖层，平衡了两者密度差异，抗水力冲击负荷较强。软性填料作为微生物挂膜的载体，使底泥中反硝化细菌等微生物在其上附着生长，促进反硝化。该疏浚底泥覆盖柱耦合了物理/化学/生物方法，可同时对底泥及上覆水进行修复。该黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱中，将疏浚底泥固化柱与活性炭材料结合作为覆盖层，平衡了两者密度差异，抗水力冲击负荷较强。
经小试实验，放入该黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱14d后，深圳某河道底泥AVS从原始值1023.35mg/kg下降至22.51mg/kg，TP含量从2.62mg/kg下降至1.80mg/kg效果显著。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：其包括疏浚底泥固化柱，所述疏浚底泥固化柱的表面设有活性炭层，所述活性炭外设有软性填料包被层。
2.根据权利要求1所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述疏浚底泥固化柱的表面设有蜂窝状的孔洞，所述活性炭层镶嵌在孔洞中。
3.根据权利要求2所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述活性炭层通过粘合剂与疏浚底泥固化柱连接。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述活性炭层为改性活性炭层。
5.根据权利要求4所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述活性炭层为硝酸改性活性炭层。
6.根据权利要求4所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述活性炭层与软性填料包被层之间设有硝酸盐层。
7.根据权利要求4所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述疏浚底泥固化柱的直径为2~4cm。
8.根据权利要求4所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述活性炭层的厚度为1~2cm。
9.根据权利要求4所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述软性填料包被层的厚度为1~2cm。
10.根据权利要求4所述的黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱，其特征在于：所述软性填料包被层外通过扎带固结。
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| CN201921315468.4U CN210855366U (zh) | 2019-08-14 | 2019-08-14 | 一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113732003A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-03 | 杨文超 | 一种重金属污染疏浚物的活性炭盖帽处置方法 |
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