[发明专利]一种原位处理河道底泥重金属污染的装置及方法

说明书

本发明公开了一种原位处理河道底泥重金属污染的装置及方法，装置包括密封罩和搅拌系统；密封罩由圆筒及圆筒顶部底板构成，圆筒内壁设有重金属吸附材料层，搅拌系统包括传动电机、传动杆和圆形顶板，圆形顶板上设有搅拌柱；该装置用于处理河道底泥重金属污染，具有速率快、对重金属吸附效率高，且占地面积小、可全封闭式操作的特点，其处理河道底泥的过程简单，直接将密封罩插入河道底泥中，开启传动电机对河道底泥进行搅拌，同时加入重金属活化剂促进重金属溶出并被重金属吸附材料吸附；该方法能有效去除和回收河道底泥中重金属，且无需破坏原有生态系统，无需截流等高难度工艺，不造成二次污染。

技术领域

本发明涉及一种原位处理河道底泥重金属污染的装置及快速去除河道底泥重金属方法，属于河道重金属污染防治技术领域。

背景技术

河道底泥是指水体底部的表层沉积物质，是由微生物、腐殖质、土壤及泥沙等组成的混合物，经过长时间物理化学、生物作用及水体传输而沉积于水体底部所形成。底泥能够反映水体演化的历史过程，为河流、湖泊、河流入海口滩涂等自然水体生态系统的重要组成部分。

底泥中的重金属来自于大气降尘、降水、土壤冲刷、地表径流、各类污水、固体垃圾以及农药等，具有长期性、累积性、潜伏性和不可逆性等特点，能通过食物链成千百倍地富集，最终危害人体健康。尤其是工业发展带来的重金属污染，因重金属不会被生物降解，当环境变化时，沉积在底泥中的重金属形态将发生转化并释放到水体中造成二次污染。同时重金属具有生物累积性，重金属通过生物新陈代谢可存留、积累和迁移在生物体中产生致毒致畸的危害，不仅危害河流的底栖生物，同时严重威胁到人们的身体健康。

目前世界各国对底泥重金属污染的治理规划和治理技术方案各不相同，尤其是在我国，受污染和经济地域性等因素影响，尚不具备全面开展底泥重金属污染治理工作的条件。根据受污染水体的污染程度不同，结合污染场地的实施条件，

目前常用的重金属污染底泥的修复技术主要分为原位处理技术和异位处理技术。

原位处理技术主要包括原位植物修复和原位固定技术，其中原位植物修复以其成本低、操作简单、不易产生二次污染等优势而备受关注，但仍存在处理效率低，植物种植易受当地气候、河道行洪状况影响等缺陷。原位固定技术是向底泥中添加固化剂，将重金属固定在底泥中，阻断重金属向水体中的迁移，该技术受固化药剂的理化性能及自然水体的水利水文特征影响较大，且目前尚无可靠的药剂投放设备，实现均匀和无漏点覆盖难度较大。

异位治理技术需要将底泥进行异位疏浚，但底泥在疏浚过程中容易重新将其中的污染物释放，影响上覆水水质；同时底泥疏浚需要较大规模的土方工程展开，开挖后的底泥需要在地面经脱水稳定化处理后填埋，因此需要配备相关的底泥预处理设备、脱水设备及底泥的稳定化固化处理工艺等多种设备与工艺，操作复杂，占地大，投资成本高，限制了异位治理技术的应用。

国内成功修复受污染底泥、沉积物的例子还不多见，仿效发达国家那样花大量资金用于疏浚和污泥处理来修复底泥还不现实，而化学修复又容易造成二次污染，不利于环境治理的可持续性发展。开挖底泥也容易将底泥中的污染物重新释放到水体中，对水体和相应的生态系统造成二次污染。因此，寻找既不扰动底泥原状，又可以高效快速去除底泥中污染物，同时还能减少资金投入，节约成本，操作简单的原位修复技术成为受污染底泥、沉积物原位修复的发展方向。

在授权公告号为CN203307188U的中国专利中公开了“受污染底泥处理装置”，该装置采用底泥异位疏浚处理，利用絮凝沉淀脱水方法和底泥重金属稳定化治理技术对底泥进行异位治理，稳定化处理后的填埋处置，底泥脱水后的污水经处理后达标排放。但该装置仍然属于底泥异位修复技术，需要对底泥进行疏浚，增加了二次污染水体的风险；底泥脱水、稳定化及填埋、污水处理等环节均需建设相应构筑物及投加药剂，增加了治理成本。