一种河道底泥资源化利用的方法技术

本发明专利技术公开了一种河道底泥资源化利用的方法，取河道底泥，于浓缩池中经重力沉降浓缩；将浓缩后的底泥输送至水热密闭反应罐，进行水热反应；水热反应结束后，待反应混合液降温后，卸料至调节池中，加入CaO，通过脱水处理，分离获得水热液和水热固态产物；对获得的水热液进行零价铁类芬顿反应，去除在水热过程中释放至水热液中的有机物和重金属，处理后的水返回至河道水体；获得的水热固态产物重新投入河道水体，用于吸附水体中的氮磷及重金属，且水热固态产物可富集微生物，对水体起进一步净化作用。本发明专利技术可实现在河道底泥治理的同时，实现底泥的资源化利用，且产生的废弃物少，操作简单，为河道底泥的资源化利用提供一种可行的方法。

A method for resource utilization of river sediment

The invention discloses a method for utilizing river sediment resources, which takes river sediment and concentrates it by gravity sedimentation in a concentration tank; conveys the concentrated sediment to a hydrothermal sealed reaction tank for hydrothermal reaction; after the hydrothermal reaction, after the reaction mixture is cooled, discharges the material to a regulating tank, adds CaO, and dehydrates it. After treatment, the hydrothermal liquid and the hydrothermal solid product are separated, and the zero-valent iron-like Fenton reaction is carried out to remove the organic matter and heavy metals released into the hydrothermal liquid during the hydrothermal process, and the treated water returns to the river water body; the obtained hydrothermal solid product is re-injected into the river water body for adsorption of the water body. Nitrogen, phosphorus and heavy metals, and hydrothermal solid products can enrich microorganisms and further purify water bodies. The invention can realize the resource utilization of river sediment while harnessing the river sediment, and has the advantages of less waste generated and simple operation, and provides a feasible method for the resource utilization of river sediment.

【技术实现步骤摘要】
一种河道底泥资源化利用的方法
本专利技术属于环保
，具体涉及一种河道底泥资源化利用的方法。
技术介绍
近年来，随着工业的快速发展，河道、湖泊等水体发生严重污染，污染物通过大气沉降、废水排放、雨水淋溶与冲刷等途径进入水体，其中大量难降解污染物质在水体底泥中积累并逐渐富集。底泥中主要含有三大类污染物质，一是重金属，一般指Hg、As、Zn、Cu等，具有难降解性、生态毒性和可累积性等特点，可通过沉淀、吸附、络合等作用而沉积到底泥中；二是有机物，底泥中有毒有机物通过富集作用在生物体内达到较高的浓度，从而对生物体产生较强的毒害作用，并在气-水-生物-底泥等多介质环境体系中进行迁移、转化和暴露，从而对影响人和动物的健康；三是氮磷等营养物质，易导致水体富营养化的发生。溶解于水体中的污染物浓度在很大程度上受到底泥的影响，因此，对底泥尤其是河道底泥的治理对水环境的改善具有重要作用。“水十条”发布以后，全国各地都在着力开展城市黑臭河道整治，其中河道清淤是重要的手段之一，因此污染底泥的治理更是刻不容缓。另外，河道底泥由于含有较高浓度的有机物，会严重降低水体中的溶解氧，底泥中形成腐殖质类有机物，产生恶臭味道，严重影响居民生活环境，因此非常有必要对底泥淤积严重的河道进行清淤处理，而疏浚后的底泥处理处置及资源化利用是目前的重点和难点。目前，河道底泥主要关注其减量化技术及运用，如分级分筛减量，脱水减量等技术。在脱水处理前，常需要对底泥添加石灰等碱性物质，通过药剂调理改善脱水性能，导致脱水泥饼碱性较大，对土壤具有一定危害，难以用作园林及回填土(洁净煤技术，2015，21(6)：43-46.)；另外，也用通过将底泥进行筛分，且去除其中的有机物，将筛选出的泥沙或泥饼用于建材。目前，河道底泥的资源化利用研究还较少，有必要进一步拓展其资源化利用方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是：如何实现河道底泥的资源化利用。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：1.一种河道底泥资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：取河道底泥，于浓缩池中经重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为12-25g/L；步骤2)：将浓缩后的底泥输送至水热密闭反应罐，进行水热反应；步骤3)：水热反应结束后，待反应混合液降温后，卸料至调节池中，加入CaO，通过脱水处理，分离获得水热液和水热固态产物；步骤4)：对获得的水热液进行零价铁类芬顿反应，去除在水热过程中释放至水热液中的有机物和重金属，处理后的水返回至河道水体；获得的水热固态产物重新投入河道水体，用于吸附水体中的氮磷及重金属，且水热固态产物可富集微生物，对水体起进一步净化作用。优选地，所述步骤2)中底泥的注入量为密闭反应罐容积的40％-85％；加热方式采用蒸汽加热、导热油加热或电加热。优选地，所述步骤2)中的加热温度为160-240℃，加热时间为0.5-5h。优选地，所述步骤3)中反应结束后降温至60℃以下，脱水方式采用板框压滤或者离心脱水方式。优选地，所述步骤4)中水热液进行零价铁类芬顿，零价铁采用零价铁粉，初始投加量为3-15g/(L水热液)，另外投加质量分数为30％的H2O2，投加量为1-5mL/(L水热液)，调节初始pH值为3-5；反应0.5-5h，反应结束后，加入NaOH调节pH值至8-10，加入聚丙烯酰胺0.5-2mg/(L水热液)，混凝沉淀后，上清液返回至河道水体，沉淀后的污泥外运处置。优选地，所述步骤4)中水热固态产物重新投入河道水体，全部均匀投加至底泥来源处的河道底部。本专利技术提供了一种能实现河道底泥资源化利用的方法，通过对河道底泥进行水热处理，获得的水热固态产物返回至河道底部，用于吸附河道水体中的氮磷及重金属，且可负载微生物以进一步净化河道水体；获得的水热液经零价铁类芬顿处理，去除有机物和重金属后，返回至河道水体，从而实现河道底泥的资源化利用。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术可实现河道底泥的原位稳定化和无害化处理；(2)本专利技术可实现河道底泥的资源化利用，底泥通过水热处理后获得的水热固态产物可重新返回至河道，且对河道水体具有净化作用，同时解决了底泥处置问题。附图说明图1为本专利技术提供的一种河道底泥资源化利用的方法的工艺示意图。具体实施方式为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。实施例1一种河道底泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)如图1所示，将河道清淤疏浚产生的河道底泥置于浓缩池中重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为15g/L；(2)将浓缩后的底泥泵送至水热密闭反应罐内，浓缩底泥的注入量为反应罐容积的50％，采用蒸汽加热方式，密闭加热至罐内污泥温度为180℃，保持120min；(3)降温后的物料输送至调节池，采用离心脱水处理，得到水热液及水热固态产物；(4)水热液采用零价铁类芬顿进行有机物和重金属的去除处理，零价铁粉的投加量为4g/(L水热液)，质量分数为30％的H2O2的投加量为3mL/(L水热液)，调节初始pH值为4，反应3h。反应结束后，投加NaOH调节pH值至9，加入PAM1mg/(L水热液)进行混凝沉淀，得到的处理后出水上清液返回至原河道，沉淀后的污泥经压滤脱水后外运处置；(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。实施例2一种河道底泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)如图1所示，将河道清淤疏浚底泥于浓缩池中进行沉淀浓缩，浓缩后底泥浓度为20g/L；(2)将浓缩后的底泥泵送至高压密闭反应罐中，污泥的注入量为高压密闭反应罐容积的70％，采用导热油加热，密闭加热至罐内污泥温度为180℃，保持160min：(3)反应结束后，物料降温后卸料至调节池，采用板框压滤脱水处理，得到水热液及水热固态产物。(4)水热液采用零价铁类芬顿进行有机物和重金属的去除处理，零价铁粉的投加量为2g/(L水热液)，质量分数为30％的H2O2的投加量为4mL/(L水热液)，调节初始pH值为3，反应2h。反应结束后，投加NaOH调节pH值至8，加入PAM1.5mg/(L水热液)进行混凝沉淀，得到的处理后出水上清液返回至原河道，沉淀后的污泥经板框压滤脱水后外运处置；(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。实施例3一种河道底泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)如图1所示，将河道清淤疏浚得到的腐败底泥泵入浓缩池中进行底泥浓缩，浓缩后的底泥浓度为20g/L；(2)将浓缩后的污泥泵送至水热密闭反应罐中，污泥的注入量为碳化反应罐容积的80％，蒸汽加热至罐内污泥温度为200℃，保持200min；(3)反应结束后降温，物料输送至调节池，采用板框压滤脱水处理，得到水热液及水热固态产物。(4)水热液采用零价铁类芬顿进行处理，用于有机物和重金属的去除，零价铁粉的投加量为4g/(L水热液)，质量分数为30％的H2O2的投加量为3mL/(L水热液)，调节初始pH值为5，反应3h。反应结束后，投加NaOH调节pH值至9，加入PAM1mg/(L水热液)进行混凝沉淀，得到的处理后出水上清液返回至原河道，沉淀后的污泥经板框压滤脱水后外运处置；(5)底泥水热后得到的水热固态产物重新投至河道用于水体净化。实施例4一种河道底泥资源化利用的方法，包括以下步骤：(1)如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河道底泥资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：取河道底泥，于浓缩池中经重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为12‑25g/L；步骤2)：将浓缩后的底泥输送至水热密闭反应罐，进行水热反应；步骤3)：水热反应结束后，待反应混合液降温后，卸料至调节池中，加入CaO，通过脱水处理，分离获得水热液和水热固态产物；步骤4)：对获得的水热液进行零价铁类芬顿反应，去除在水热过程中释放至水热液中的有机物和重金属，处理后的水返回至河道水体；获得的水热固态产物重新投入河道水体，用于吸附水体中的氮磷及重金属，且水热固态产物可富集微生物，对水体起进一步净化作用。

【技术特征摘要】
1.一种河道底泥资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：取河道底泥，于浓缩池中经重力沉降浓缩，浓缩后底泥浓度为12-25g/L；步骤2)：将浓缩后的底泥输送至水热密闭反应罐，进行水热反应；步骤3)：水热反应结束后，待反应混合液降温后，卸料至调节池中，加入CaO，通过脱水处理，分离获得水热液和水热固态产物；步骤4)：对获得的水热液进行零价铁类芬顿反应，去除在水热过程中释放至水热液中的有机物和重金属，处理后的水返回至河道水体；获得的水热固态产物重新投入河道水体，用于吸附水体中的氮磷及重金属，且水热固态产物可富集微生物，对水体起进一步净化作用。2.如权利要求1所述的河道底泥资源化利用的方法，其特征在于，所述步骤2)中底泥的注入量为密闭反应罐容积的40％-85％；加热方式采用蒸汽加热、导热油加热或电加热。3.如权利要求1所述的河道底泥资源化利用的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛罡，陈红，李响，张文启，钱雅洁，刘振鸿，安婧，姜明吉，王麒，张文娟，汪钟凝，
申请(专利权)人：东华大学，上海森溪环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31