[發明專利]一種城市河道底泥原位修復的方法

有效

• 申請號: 201310065157.8
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN103172228A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 王學江;卜云潔;楊連珍;顏湘波;趙建夫;尹大強;成水平;夏四清
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于城市河道污染治理技術領域，特別是一種城市河道底泥原位修復的方法。

背景技術

由于長期的外源輸入和水生生物殘渣的沉積，城市河道底泥富集了大量的污染物，如重金屬、N、P等營養物和難降解有機物等，成為水體污染的重要次生污染源（內污染源），對人類健康和環境構成嚴重的威脅。

目前，按照控制方法原理的不同，河道污染底泥的釋放控制技術可分為物理、化學和生物法。物理控制技術主要包括疏浚和覆蓋法，該法見效快，但工程量大，理費用昂貴，對底棲生態系統具有破壞性，而且應用易受水力條件限制。化學修復方法原理是化學制劑與污染物發生氧化、還原、沉淀、聚合等反應，使污染物從底泥中分離、降解轉化成低毒或無毒的化學形態的治理措施，這種修復方法極易造成二次污染，且成本較高。生物法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環境中有毒有害物質的濃度或使其完全無害化，從而使污染環境能夠部分或者完全恢復到原始狀態的過程。與物理和化學修復方法相比，生物修復方法具有節省費用、不破壞原有生態和去污效率高等優點，因此得到快速發展。然而，現有的河道底泥原位生物修復技術主要通過向底泥投加微生物菌種，由于受水流沖擊和稀釋作用，使得河道底泥表面的微生物量減少，往往難以達到預計的修復效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有底泥生物修復技術存在的不足，提供一種簡單、高效、持久的城市河道底泥原位修復的方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：在河道底泥中，將蜂窩狀填料垂直安放于河道底泥中，用于對河道底泥的原位固定，蜂巢狀填料上端高出河道底泥平面5-10cm；然后將底泥修復劑投加到鋪設有蜂窩狀填料的水體中，底泥修復劑沉入水體后落入蜂窩狀填料的填料管內，底泥修復劑在蜂窩狀填料的保護下，通過吸附和生物降解作用，實現對底泥污染的原位凈化；其中：所述底泥修復劑為負載有反硝化菌為主的吸附材料，底泥修復劑投加量為每平方米水域1~5L的劑量進行均勻投加。

本發明中，所述蜂巢狀填料的單元面積為1~3m²，呈方形或圓形，可選市售直管蜂窩填料，或由天然毛竹竹筒捆扎制成。選用竹筒的竹節打通，竹筒直徑3-10cm。

本發明中，蜂巢狀填料安放時插入深度根據底泥的泥質和泥層厚度情況適當調整，一般，蜂巢狀填料上端高出河道底泥平面5-10cm。

本發明中，所述的底泥修復劑為負載有反硝化菌為主的吸附材料，其制備方法為：將吸附材料投入到加有河道底泥的厭氧反應器中，以城市生活污水為基質，通過厭氧發酵進行吸附材料掛膜，掛膜成熟后經過過濾待用。

本發明中，所述吸附材料為沸石、陶粒和活性炭的一種或兩種以上混合物，粒度5-10mm。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、蜂巢狀填料的使用可實現對底泥原位固定，為底泥修復劑提供了良好的穩定環境，同時也為河道自然生態系統的建立創造了有利條件，從而在根本上消除水體污染。

2、底泥修復菌劑為土著微生物菌劑，環境適應能力強，其固定生長在吸附材料上，有效提高了微生物濃度，亦防止了菌體的流失，應用中能充分發揮吸附和生物降解功能，提高底泥修復效果。

3、蜂巢狀填料的單元化設置，便于施工和后期的管理與維護。

4、本修復方法操作簡單，施工速度快，成本低，修復效果良好，不影響河道航運功能，且無二次污染風險。

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發明。

實施例1

取若干直徑約5cm，長度15cm的竹筒，將竹筒的竹節全部打通，并捆扎成面積為1.5m²的圓形蜂巢狀填料單元，然后直接投放到深度約為10cm的底泥中，竹筒高出底泥約5cm。?

將負載有底泥土著微生物的粒度為5mm的活性炭底泥修復劑按每平方米2L的劑量，投加到蜂巢狀填料單元的竹筒中，進行底泥的原位修復試驗。

經過7天治理后，底泥的CODcr、NH₄⁺-N和TP?濃度分別下降37.2%、41.6%和33.3%。

實施例2

取若干管直徑為4cm的市售聚氯乙烯材質直管蜂窩填料，截成長度20cm，捆扎成面積為2m²的正方形蜂巢狀填料單元，然后直接投放到深度約為10cm的底泥中，填料高出底泥約10cm。?

將負載有底泥土著微生物的粒度為4mm的沸石底泥修復劑按每平方米2L的劑量投加到蜂巢狀填料單元的竹筒中，進行底泥的原位修復試驗。