[發(fā)明專利]一種河塘底泥改性制備生態(tài)化填料的方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710440923.2
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號(hào): CN107417058B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許明;邵孝候;毛欣宇;徐達(dá)靈;史佳楓;沈曉笑;戰(zhàn)意和;塔法
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F11/00
• 分類號(hào): C02F11/00;C02F3/32;C04B33/132;C04B33/13
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 黃天天

本發(fā)明涉及一種河塘底泥改性制備生態(tài)化填料的方法，通過將重金屬Cd、Cu、As、Pb、Cr污染嚴(yán)重的河塘清淤底泥脫水干燥，使其質(zhì)量含水率控制在30％左右，然后將其與添加劑碳酸鈣、硅酸鈉及氧化鋁按照一定質(zhì)量比例混合，用EM活性鈣液將混合料的質(zhì)量含水率控制在15％?30％，然后用造粒機(jī)擠壓成型，得到料球。將料球于干燥，預(yù)熱，高溫焙燒，冷卻，均勻噴酒EM活性鈣液，風(fēng)干，制成改性的生態(tài)化填料。本發(fā)明制備的改性生態(tài)化填料，可以有效地對河塘疏浚底泥中重金屬進(jìn)行鈍化，浸出液中的重金屬含量符合浸出毒性鑒別標(biāo)準(zhǔn)值；生態(tài)化填料對氨氮和磷酸鹽的吸附量分別達(dá)到2385.5mg/kg和1126.8mg/kg，可以在人工濕地系統(tǒng)中作為生態(tài)化填料應(yīng)用于污染水體的水質(zhì)凈化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及重金屬污染河塘底泥的處理方法及水處理填料的制備，具體為一種河塘底泥改性制造生態(tài)化填料的方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

河塘底泥中的主要污染物質(zhì)包括氮磷營養(yǎng)物質(zhì)、有機(jī)物、重金屬等。污染的底泥不僅影響小型動(dòng)物的生長，有些含重金屬高的底泥還可能殺死有機(jī)體，造成食物鏈的部分缺失，使生物多樣性喪失，進(jìn)而破壞整個(gè)水域生態(tài)系統(tǒng)。

河塘底泥污染問題的處置方式主要有原位處置和異位處置兩種，原位處理是底泥不疏浚而直接釆用物理、化學(xué)或生物的方法減少受污染底泥的容積從而使污染物減量或降低污染物的溶解度、毒性或遷移性，原位處理技術(shù)主要有底泥氧化技術(shù)、覆蓋技術(shù)、上覆水充氧技術(shù)、原位生物修復(fù)技術(shù)等。當(dāng)原位處置不能滿足治理的需要或原位處置存在一定的缺陷時(shí)，就需要考慮對底泥的異位處置，即將底泥疏離河塘后再進(jìn)行處置的方法。疏浚底泥以其量大、污染物成分復(fù)雜、含水率高而處理因難，目前對疏浚底泥進(jìn)行的常用處理方法是固化填埋和資源化利用，資源化方法主要有土地利用、填方材料和建筑材料等幾類。

由于工業(yè)、生活和畜禽養(yǎng)殖廢水的任意排放及集約化高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖，導(dǎo)致不少河塘底泥污染嚴(yán)重，底泥中含有多種有毒有害物質(zhì)，如礦物油，多環(huán)芳烴及多種重金屬，以Cd、Cu、As³⁺、Pb、Cr⁶⁺為代表的重金屬污染嚴(yán)重，故而需要對底泥進(jìn)行疏浚。從底泥資源化的方法來看,由于疏浚底泥中重金屬的存在，所以不能直接應(yīng)用于土壤改良等，而高溫?zé)Y(jié)可以有效地對底泥中的重金屬進(jìn)行固化和固結(jié)，使得利用底泥制備高溫?zé)Y(jié)產(chǎn)品成為比較合適的資源化方法。

近年來，用人工濕地處理廢水發(fā)展迅速，生態(tài)化填料用作水處理濾料具有較強(qiáng)的優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Γ瓤梢宰鳛闉V料廣泛應(yīng)用于濾池中，也可以作為生物膜的載體應(yīng)用于曝氣生物濾池中，具有較好的處理效果。水處理系統(tǒng)中填料作為微生物的載體，直接影響著微生物的生長、繁殖及脫落的整個(gè)過程，從而影響水處理的效果。但目前的許多填料普遍存在著比表面積不大、機(jī)械強(qiáng)度不高等問題。

本發(fā)明將重金屬污染的河塘疏浚底泥進(jìn)行改性制造生態(tài)化填料，通過高溫?zé)Y(jié)，可以有效地對疏浚底混中的重金屬進(jìn)行固化和固結(jié)，既實(shí)現(xiàn)了疏浚底泥的安全處理處置，又為生態(tài)化填料制作提供了原料，實(shí)現(xiàn)了污染治理與資源化利用的有機(jī)結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：在研發(fā)重金屬污染河塘疏浚底泥的安全處理處置方法的同時(shí),本發(fā)明研制了一種水處理用的生態(tài)化填料，通過改性制造的生態(tài)化填料，比表面積大，孔性好，可高效去除廢水中的各種污染物。

技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明河塘底泥改性制備生態(tài)化填料的方法，其特征在于:將重金屬污染嚴(yán)重的河塘清淤底泥脫水干燥，然后與碳酸鈣、硅酸鈉及氧化鋁混合，用EM活性鈣液控制混合料的質(zhì)量含水率，通過造粒機(jī)擠壓成型，篩分后得到料球，將料球干燥后高溫焙燒，冷卻后噴酒EM活性鈣液制成改性生態(tài)化填料。

其中，所述重金屬污染嚴(yán)重的河塘清淤底泥為以Cd、Cu、As、Pb、Cr中的任意一種或幾種為代表的重金屬污染嚴(yán)重的河塘清淤底泥，其中，Cd、Cu、As、Pb、Cr的臨界含量分別不大于2、80、10、120、60mg/L。

優(yōu)選地，將重金屬污染河塘清淤底泥脫水、干燥,使其質(zhì)量含水率控制在30％左右。