[發明專利]一種重金屬污染河湖底泥原位修復系統及方法

在審

• 申請號: 201810319167.2
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108341569A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 孫慧;胡波;龔壁衛;童軍;鄭鄖;周顯
• 申請（專利權）人: 長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/12;C02F101/20
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發明涉及河湖底泥的污染原位修復及脫水技術領域，特指一種重金屬污染河湖底泥原位修復系統及方法，該系統包括方形結構的鋼板模架，鋼板模架下部安插打入河湖底泥中，鋼板模架上部設有揮發性有機污染物氣體收集袋，揮發性有機污染物氣體收集袋通過氣體抽吸管道連接于揮發性有機污染物氣體處置系統，鋼板模架四個角落上分別設有難揮發性有機污染物處理裝置一、重金屬和揮發性有機污染物處理裝置、難揮發性有機污染物處理裝置二與難揮發性有機污染物處理裝置三，鋼板模架上還設有電動修復系統以及污水排出系統。本發明將電動修復和脫水技術同時應用于河湖底泥處置中，經濟實用環保，效果較好，方法操作簡單，無二次污染產生。

技術領域

本發明涉及河湖底泥的污染原位修復及脫水技術領域，具體是一種重金屬污染河湖底泥原位修復系統及方法。

背景技術

近年來，由于市政污水、工業廢水、農業廢水、地表徑流、大氣降塵等經過一系列的物理、化學及生化作用后，其中的一部分或大部分沉積到了河湖底部，致使湖泊富營養化，河湖底泥既是有機和重金屬污染物的重要蓄積庫，也是水體的潛在次生污染源，并通過食物鏈嚴重危害人類健康，底泥合理處置是從根本上解決水體污染的重要途徑之一。底泥處置需要解決兩個方面的問題，一方面是有機物-重金屬污染河湖底泥的修復問題，另一方面就是底泥脫水的問題。經過處理后的底泥，對周圍生態環境沒有不良影響，可以長期穩定放置在自然環境中或再利用。

目前，關于污染物的修復方法主要包括物理、化學、生物和電動等技術；常用脫水方法有真空吸濾、板框壓濾、離心等機械方法。對于重金屬的污染修復，常采用電動技術，電動方法修復速度快、效果好，綠色環保，不會造成二次污染。對于有機污染物而言，常采用的則是氣相抽提和熱處理、電動和微生物相結合的技術，氣相抽提和熱處理技術的基本原理是在不飽和土壤層中布置提取井，利用真空泵產生負壓驅使空氣流通過熱處理污染土壤的孔隙，解吸并夾帶有機污染物流向抽取井，最終在地上進行污染尾氣處理，從而使污染土壤得到凈化。電動和微生物技術的基本原理是利用電場產生的各種電動效應加快微生物對有機污染物的修復速度。機械脫水的基本原理是以兩面的壓力差作為推動力，使底泥中的水分強制通過過濾介質，固體被截留在介質上，從而達到脫水目的。

但是，在上述重金屬、有機物污染修復和脫水方法中也存在一些問題：1.氣相抽提和熱處理技術只適用于非飽和土壤和揮發性或半揮發性有機物，不適用于含水率高的底泥和不揮發性有機物；2.電動修復時使用常規電極易腐蝕，發生純化，從而降低微生物活性，增加了修復成本；3.電壓不好控制，電壓過高不利于微生物的生長，電壓過低電動效應不明顯；4.機械脫水易堵塞，且只對底泥中的孔隙起作用，難以除去其中的毛細及吸附水；5.成本較高、對周圍生態環境擾動較大。由于河湖底泥孔隙小水力滲透系數小，含水量高，脫水異常困難，同時受到種類繁多的重金屬和有機污染物的污染，現有的技術往往將脫水和污染物修復分階段處理，缺乏將重金屬、有機物污染修復和脫水技術有效、統一結合的系統和方法，

發明內容

針對以上問題，本發明提供了一種重金屬污染河湖底泥原位修復系統及方法，有效解決現有河湖底泥處置過程中，缺乏有效、統一的同時實現重金屬、有機物污染修復和脫水的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種重金屬污染河湖底泥原位修復系統，包括方形結構的鋼板模架，鋼板模架下部安插打入河湖底泥中，鋼板模架上部設有揮發性有機污染物氣體收集袋，揮發性有機污染物氣體收集袋通過氣體抽吸管道連接于揮發性有機污染物氣體處置系統，鋼板模架四個角落上分別設有難揮發性有機污染物處理裝置一、重金屬和揮發性有機污染物處理裝置、難揮發性有機污染物處理裝置二與難揮發性有機污染物處理裝置三，難揮發性有機污染物處理裝置一、重金屬和揮發性有機污染物處理裝置、難揮發性有機污染物處理裝置二與難揮發性有機污染物處理裝置三分別通過抽取電動處置后底泥設備連接于鋼板模架所覆蓋區域內的河湖底泥中，鋼板模架上還設有電動修復系統以及污水排出系統。