[发明专利]一种针对浮泥的片状缓沉吸附的原位覆盖材料及制备方法

说明书

本发明属于环境保护技术领域，公开了一种针对浮泥的片状缓沉吸附的原位覆盖材料及制备方法，包括选取干净的粉末状黏土、蛭石、活性炭和改性蒙脱石；将活性炭、改性蒙脱石、黏土、蛭石和片状缓沉/吸附稳定材料按比例混合均匀；将均匀的混合物放到特定的模具中，压制成型。本发明将覆盖材料制成片状克服了现有底泥覆盖系统不能完美覆盖的缺陷，能够在不扰动底泥的情况下将吸附悬浮颗粒，在对底泥扰动较小的情况下实现底泥的稳定覆盖；活性炭和改性蒙脱石对不同类型污染物具有较强的吸附能力，其中活性炭能够很好地吸附疏水性有机污染物，改性蒙脱石能够很好地吸附营养盐和重金属，使用时可以结合污染类型选择性制作该材料，从而节约治理成本。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，尤其涉及一种针对浮泥的片状缓沉吸附的原位覆盖材料及制备方法。

背景技术

目前：随着“水十条”“河长制”等政策的实施，我国河湖的污染情况得到了有效的控制，现有研究表明当湖泊的外源污染被控制后，内源也就是底泥释放的污染物对水环境带来的的危害不容小觑。不同湖泊所处地点不同，污染来源各异，其底泥所带有的污染物类型也不同，湖泊底泥中普遍存在的污染物类型包括氮磷营养盐、重金属、持久性有机物。在一定的水动力条件下底泥表层颗粒会发生再悬浮而进入水体，在底泥-水界面附近产生一层浊度较高的浮泥及悬浮颗粒-水混合层。这一过程会加快底泥中污染物的释放。因此，控制底泥再悬浮的发生、抑制底泥中污染物释放是治理水环境非常重要的两项措施。

现今，处理污染底泥的方法主要有两类。一类是异位处理，另一类是原位处理。其中异位处理主要是通过疏浚的方式将污染底泥从湖底清除，而后对疏浚淤泥进行处理的一种手段。原位处理技术指在原位将底泥中的污染物除去或隔绝，其中有化学、生物、物理等手段。由于疏浚会对环境造成较大影响，疏浚过程中产生大量泥浆难以处理利用，对环境影响小且不需要大量工程措施的原位覆盖技术经过不断的发展，逐渐以一种低投入高效率的治理污染底泥的方法而被人们接受。

原位覆盖技术是通过在底泥表面覆盖一层覆盖层，隔绝底泥和上覆水，抑制底泥中的污染物向上覆水释放。这种方法投入低，处理效果好。需要达到较好的覆盖效果一定需要确定覆盖的完整性和覆盖材料吸附性能，这就需要对材料和施工方法进行选择和设计。

活性炭因其多孔结构具有极大的比表面积对各种物质都具有较强的吸附性，因其较强的吸附性能已经广泛的用于水体净化，空气净化等方面，实验表明活性炭对疏水性有机污染物有着很强的吸附能力。改性蒙脱石，因其具有双电层结构，可以通过离子交换对重金属离子进行吸附和稳定，对重金属、营养盐有着很好的吸附作用。利用不同的物质对蒙脱石进行改性可以使其获得更强的吸附性能，达到对氮磷等营养盐进行吸附。针对底泥中普遍存在的氮磷营养盐、重金属、持久性有机物，选择活性炭、改性蒙脱石能够有效的吸附稳定这些污染物。

现有技术不能达到将悬浊层覆盖的目的，还会对底泥产生扰动。现有原位覆盖技术在研究和施工中很少考虑对悬浮层的覆盖和对底泥扰动的影响。而悬浮层若不被覆盖则其中所携带的污染物仍会继续释放到上覆水体；若覆盖材料投放过程中对底泥扰动较大，则会产生更多的悬浮物，影响覆盖效果。因此如何设计覆盖材料和方法实现悬浮层的覆盖同时不对底泥产生扰动是十分必要的。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有原位覆盖方法的悬浮层若不被覆盖则其中所携带的污染物仍会继续释放到上覆水体。

(2)现有原位覆盖方法中若覆盖材料投放过程中对底泥扰动较大，则会产生更多的悬浮物，影响覆盖效果。

解决以上问题及缺陷的难度为：如何设计覆盖材料能够使其既能够覆盖住悬浊层的同时不会对底泥造成扰动，在此基础上还要能够抑制悬浊层和底泥中的污染物释放进入水中。为了达到这些要求，需要材料沉底时的冲击足够小不会对底泥造成扰动，材料在水中沉降过程中能够自稳不会破碎，材料需要具有一定的面积能够对悬浊层起到覆盖作用，材料需要具有对污染物吸附和隔绝作用。