[发明专利]一种底泥污染阻断颗粒及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种底泥污染阻断颗粒及其制备方法与应用。该颗粒以砾石等天然矿物为骨架材料，通过粘合剂将钠基膨润土等可膨胀功能材料黏附在骨料上，如此颗粒能够快速到达底泥表层并吸水膨胀，在受污染的底泥表层上形成连续且高度不可渗透同时耐一定水流冲刷的隔离层。该颗粒结合各类覆盖材料分别起到氧化消减、承托、阻隔和保护作用，依次铺放后，在泥水之间形成稳定的复合覆盖层。覆盖后有效阻止污染底泥向上覆水释放氨氮、总磷等污染物质，推动水体水质良性改善。有效阻止AVS释放和底泥产气，消除底泥AVS等气体释放引起的水体黑臭和泥皮问题。有效阻止重金属、POPs等向上覆水迁移，降低以上毒性污染物的暴露风险。

技术领域

本发明涉及环保领域，特别涉及一种底泥污染阻断颗粒及其制备方法与应用。

背景技术

当前大量河湖，特别是城市的河流、湖泊、坑塘、水库等都遭受了不同程度的污染，并导致富营养化、藻华和黑臭水体等环境问题。底泥是河湖生态系统的重要组成部分，当河湖遭受污染，超出水体自净能力范围，大量污染物沉积并形成污染底泥层，此时污染底泥不断向水体释放氨氮、硫化氢、磷酸盐等各类污染物，加重水体的污染负担。

2015年住建部印发《城市黑臭水体整治工作指南》，指南中已明确提出城市黑臭水体的整治应遵照“控源截污、内源治理；活水循环、清水补给；水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施，其中控源截污和内源治理是选择其他技术类型的基础与前提。控源截污可通过更严格的污水排放标准、完善排水体系等方式实现。但经多年摸索，始终未见较有效的内源治理技术产品。

内源污染指底泥指水体的沉积物，是水体生态系统的重要组成部分。自然河流内，底泥作为“汇”，沉淀吸附水体污染物，在底泥微生物作用下，污染物被降解和转化，实现水体自我净化。当河流已经受到较严重污染，超出水体自净能力范围，大量污染物沉积，形成厌氧状态的污染底泥层，包括混合层(黑色流动浮泥层)与富集层(黑色污染淤泥层)，污染底泥作为“源”，不断向水体释放氨氮、硫化氢、磷酸盐等各类污染物，加重水体的污染负担。

水环境治理中的底泥治理思路分为异位处置和原位治理两类，其中异位处置指将底泥清淤及后续处置。该技术已在水环境治理中广泛采用，但实践中存在工程成本高、施工难度大、二次污染控制难度大等弊端。相较异位处置，原位治理技术所需费用一般较低，并可避免清淤处置过程的二次污染等问题，技术方和业主更为接受。

底泥原位治理技术包括底泥修复技术和底泥覆盖技术，并引申出不同的底泥治理产品和技术工艺。原位修复技术指采用化学、生物或生化方法，通过向底泥定向投加微生物、化学剂等，以期重建底泥生境，恢复底泥的生态功能。

CN110563292A公开了一种河道底泥修复剂，所述河道底泥修复剂的组分及质量为：硝酸钙30～50份、负载有氧化铁的碳酸钙20～40份、膨润土5～20份、聚乙烯醇1～5份、表面活性剂1～5份、胶黏剂1～5份。该专利文献还揭示了一种河道底泥修复剂的制备方法和应用方法。该专利文献用于制备修复剂采用的原料对环境较为友好，且制备方法简单易行；所制备的修复剂具有缓释作用，能克服传统修复剂溶解快、投加量大、处理效率低等问题。

CN108409080A公开一种底泥原位修复颗粒及其制备方法、使用方法、应用，包括以下重量份的组份：聚乙烯醇0.02～0.03重量份、释氧剂2～3重量份、沸石粉2～4重量份、硫酸亚铁1～1.5重量份、膨润土0.5～1.5重量份。具体包括以下步骤，S1：制备聚乙烯醇溶液；S2：原料称取并混合均匀；S3：将制备的修复颗粒烘干后放入干燥器中保存。修复颗粒的投加剂量按底泥表面积计算，为每平方米底泥300克～600克修复剂，作用周期为30天～120天。本发明降低释氧剂中碱性物质对微生物新陈代谢的影响，提高过氧化物利用效率；使底泥难降解有机物转化为更易被微生物利用的中间产物，提高底泥COD去除率，能够抑制底泥氮磷的释放，实现对地表水体污染底泥的原位修复。