[发明专利]一种河塘底泥改性制备生态化填料的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种河塘底泥改性制备生态化填料的方法，通过将重金属Cd、Cu、As、Pb、Cr污染严重的河塘清淤底泥脱水干燥，使其质量含水率控制在30％左右，然后将其与添加剂碳酸钙、硅酸钠及氧化铝按照一定质量比例混合，用EM活性钙液将混合料的质量含水率控制在15％‑30％，然后用造粒机挤压成型，得到料球。将料球于干燥，预热，高温焙烧，冷却，均匀喷酒EM活性钙液，风干，制成改性的生态化填料。本发明制备的改性生态化填料，可以有效地对河塘疏浚底泥中重金属进行钝化，浸出液中的重金属含量符合浸出毒性鉴别标准值；生态化填料对氨氮和磷酸盐的吸附量分别达到2385.5mg/kg和1126.8mg/kg，可以在人工湿地系统中作为生态化填料应用于污染水体的水质净化。

技术领域

本发明涉及重金属污染河塘底泥的处理方法及水处理填料的制备，具体为一种河塘底泥改性制造生态化填料的方法及应用。

背景技术

河塘底泥中的主要污染物质包括氮磷营养物质、有机物、重金属等。污染的底泥不仅影响小型动物的生长，有些含重金属高的底泥还可能杀死有机体，造成食物链的部分缺失，使生物多样性丧失，进而破坏整个水域生态系统。

河塘底泥污染问题的处置方式主要有原位处置和异位处置两种，原位处理是底泥不疏浚而直接釆用物理、化学或生物的方法減少受污染底泥的容积从而使污染物减量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性，原位处理技术主要有底泥氧化技术、覆盖技术、上覆水充氧技术、原位生物修复技术等。当原位处置不能满足治理的需要或原位处置存在一定的缺陷时，就需要考虑对底泥的异位处置，即将底泥疏离河塘后再进行处置的方法。疏浚底泥以其量大、污染物成分复杂、含水率高而处理因难，目前对疏浚底泥进行的常用处理方法是固化填埋和资源化利用，资源化方法主要有土地利用、填方材料和建筑材料等几类。

由于工业、生活和畜禽养殖废水的任意排放及集约化高密度水产养殖，导致不少河塘底泥污染严重，底泥中含有多种有毒有害物质，如矿物油，多环芳烃及多种重金属，以Cd、Cu、As³⁺、Pb、Cr⁶⁺为代表的重金属污染严重，故而需要对底泥进行疏浚。从底泥资源化的方法来看,由于疏浚底泥中重金属的存在，所以不能直接应用于土壤改良等，而高温烧结可以有效地对底泥中的重金属进行固化和固结，使得利用底泥制备高温烧结产品成为比较合适的资源化方法。

近年来，用人工湿地处理废水发展迅速，生态化填料用作水处理滤料具有较强的优势和发展潜力，既可以作为滤料广泛应用于滤池中，也可以作为生物膜的载体应用于曝气生物滤池中，具有较好的处理效果。水处理系统中填料作为微生物的载体，直接影响着微生物的生长、繁殖及脱落的整个过程，从而影响水处理的效果。但目前的许多填料普遍存在着比表面积不大、机械强度不高等问题。

本发明将重金属污染的河塘疏浚底泥进行改性制造生态化填料，通过高温烧结，可以有效地对疏浚底混中的重金属进行固化和固结，既实现了疏浚底泥的安全处理处置，又为生态化填料制作提供了原料，实现了污染治理与资源化利用的有机结合。

发明内容

发明目的：在研发重金属污染河塘疏浚底泥的安全处理处置方法的同时,本发明研制了一种水处理用的生态化填料，通过改性制造的生态化填料，比表面积大，孔性好，可高效去除废水中的各种污染物。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明河塘底泥改性制备生态化填料的方法，其特征在于:将重金属污染严重的河塘清淤底泥脱水干燥，然后与碳酸钙、硅酸钠及氧化铝混合，用EM活性钙液控制混合料的质量含水率，通过造粒机挤压成型，筛分后得到料球，将料球干燥后高温焙烧，冷却后喷酒EM活性钙液制成改性生态化填料。

其中，所述重金属污染严重的河塘清淤底泥为以Cd、Cu、As、Pb、Cr中的任意一种或几种为代表的重金属污染严重的河塘清淤底泥，其中，Cd、Cu、As、Pb、Cr的临界含量分别不大于2、80、10、120、60mg/L。

优选地，将重金属污染河塘清淤底泥脱水、干燥,使其质量含水率控制在30％左右。