一种复合污染河湖底泥固稳处置方法技术

本发明专利技术属于环境岩土工程技术领域，公开了一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，包括：振动筛分复合污染河湖底泥，得到规定孔径以下的一级底泥；向所述一级底泥中添加糠醛渣并搅拌，得到二级底泥；向所述二级底泥中添加镁矿渣并搅拌，得到三级底泥；向所述三级底泥中添加胶凝材料。本发明专利技术一种提升复合污染河湖底泥固稳处置效果，并实现废弃资源配合再利用的方法。

Solid and stable disposal method for composite polluted river and lake sediment

The invention belongs to the technical field of environmental geotechnical engineering, and discloses a composite contaminated sediment solid steady disposal methods, including: vibration screening composite contaminated sediment, are defined below the level of sediment pore; adding furfural residue to the level in the sediment and mixing, two grade magnesium slag added to the sediment; the two level in the sediment and mixing, three grade sediment; cementitious material added to the three level in the sediment. The invention relates to a method for improving the stable disposal effect of the composite polluted river and lake sediment and realizing the reuse and reuse of the waste resources.

【技术实现步骤摘要】
一种复合污染河湖底泥固稳处置方法
本专利技术涉及环境岩土工程
，特别涉及一种复合污染河湖底泥固稳处置方法。
技术介绍
我国36个重点湖泊的调查结果显示，湖泊水质污染严重，污染水质占比超过55％。同时，大中型河流均遭受不同程度的污染。其中，沉积有水体污染物的河湖底泥为典型的污染源，长期威胁河湖流域水生环境安全。目前，我国河湖底泥被污染的体量巨大，污染成分包括氮磷、重金属和有机物。现有技术中，使用常规的物理、化学及生物等技术，处置目标较为单一，难以协同处置多种高浓度复合污染的底泥。固化/稳定化处置技术是目前针对氮磷、重金属和有机物协同处置有效性较高的技术，也是实现污染底泥资源化利用的重要方式。然而，目前固稳处置药剂造价高，工艺复杂，难以取得较高的强度，限制了污染底泥固化体的资源化利用。同时，河湖底泥脱水后含水率在50％-60％，难以达到后续处置要求，而深度脱水难度大，成本高，难以实现技术推广。
技术实现思路
本专利技术提供一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，解决现有技术中底泥固稳处置方法难以获得高强度固化体，资源化利用率低的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，包括：振动筛分复合污染河湖底泥，得到规定孔径以下的一级底泥；向所述一级底泥中添加糠醛渣并搅拌，得到二级底泥；向所述二级底泥中添加镁矿渣并搅拌，得到三级底泥；向所述三级底泥中添加胶凝材料。进一步地，所述一级底泥中加入糠醛渣调节混合物的pH值得到所述二级底泥，所述混合物的pH值范围是3～4。进一步地，按照质量百分比，所述镁矿渣的投入量占所述一级底泥的3％～5％。进一步地，按照质量百分比，所述凝胶材料的投入量占所述一级底泥的2％～4％。进一步地，所述糠醛渣的粒径小于200目。进一步地，所述镁矿渣的粒径小于200目。进一步地，所述规定孔径为2cm。进一步地，所述胶凝材料包括：粉煤灰、石灰或水泥中的一种或几种的混合物。进一步地，所述方法还包括：在筛分所述复合污染河湖底泥前，先将所述复合污染河湖底泥机械脱水。进一步地，所述振动筛分复合污染河湖底泥，筛除的规定孔径以上的大粒径杂物填埋至垃圾填埋场。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例中提供的复合污染河湖底泥固稳处置方法，在底泥处置前进行杂物筛分，分离了污染底泥中的垃圾、大粒径石块等杂物，实现了底泥处置减量化并提高了底泥的均匀性，增强了污染底泥固化稳定化处置效果；进一步，加入糠醛渣进行预处理，为后续固化稳定化处置提供了可参加反应的钾元素和磷矿物；酸性的糠醛渣可将污染底泥调节为pH3-4的酸性状态，获得理想的反应环境，增强镁矿渣的溶解速率，糠醛渣中的纤维成分能够提高后续固化稳定化处置后的整体性，增加污染底泥固化体的抗拉特性，提高固化体耐久性和结构强度；进一步，通过磨细后的镁矿渣固化污染底泥，溶解后的镁离子能够与前述调节的污染底泥环境中的钾离子、磷酸盐反应生产高强度的磷酸钾镁，可吸附包裹污染底泥中的重金属离子，在重金属离子被磷酸盐离子稳定的同时，降低了重金属离子等污染物的迁移性，提高了固化稳定化处置效果；镁矿渣中含有大量的胶凝成分，在一定的条件下可参与火山灰反应生成胶凝矿物，提高污染底泥固化效果进一步，加入胶凝材料，提升了污染底泥的固化强度，提高了其整体性。进一步地，在固化稳定化处置前进行底泥筛分后处置，在实现了污染底泥减量化处置的要求，降低了后续处置成本，提高了处置效果；使用糠醛渣、镁矿渣等废弃物进行固化稳定化处置，实现了废弃物的资源化利用；本专利技术的固化稳定化处置原理，充分利用了污染底泥、糠醛渣和镁矿渣等废弃物本身特性和矿物成分，在获得较好处置效果的同时，大大提高了其经济性。进一步地，本专利技术操作方便，处置效果好，经济性效益高，充分利用废弃物本身特性进行综合处置，达到了了以废制废的目的，实现了固化处置减量化、无害化的目的，提供了资源化利用的出路，适于推广。具体实施方式本申请实施例通过提供一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，解决现有技术中底泥固稳处置方法难以获得高强度固化体，资源化利用率低的技术问题；达到了提升底泥固化体强度，实现矿物废渣与复合污染河湖底泥配合资源再利用的技术效果。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，包括：振动筛分复合污染河湖底泥，得到规定孔径以下的一级底泥；向所述一级底泥中添加糠醛渣并搅拌，得到二级底泥；向所述二级底泥中添加镁矿渣并搅拌，得到三级底泥；向所述三级底泥中添加胶凝材料。机械脱水复合污染河湖底泥筛分。具体来说，筛分制备一级底泥，将机械脱水后复合污染河湖底泥通过孔径为2cm的机械筛进行振动筛分，筛分出底泥中不宜处置的垃圾、树枝、大粒径石块等杂物，便于后续处置。收集筛分后的筛上物放入垃圾填埋场进行填埋，筛下底泥为一级底泥，收集一级底泥进行下一步处置；复合污染河湖底泥预处理，称量一级底泥，质量记为m；向所述一级底泥中加入糠醛渣，过程中调整pH。具体来说，向底泥中加入质量0.01m的糠醛渣，搅拌三分钟；搅拌结束后测定混合后底泥pH，添加适量糠醛渣直至底泥pH在3-4范围内，继续搅拌2分钟至均匀，形成复合污染河湖底泥混合物，即二级底泥。通常，复合污染河湖底泥中含有大量磷元素，常以磷酸盐和有机磷形式存在。同时，污染河湖底泥通常为弱酸性，酸性条件下加快了磷元素从固体到液体的释放过程，此过程也是富磷底泥污染水体的关键过程之一。然而，在利用溶液中磷酸根离子固化稳定化重金属时，酸性环境是促进固化稳定化处置的关键。糠醛渣为酸性较强废渣，能够为污染底泥重金属稳定化反应提供良好的酸性环境。糠醛渣富含氮、磷、钾元素，其中钾元素和磷元素为污染底泥重金属稳定化处置重要组成元素。糠醛渣的添加，不仅为重金属稳定化固化提供了重要元素和良好的反映环境，富含纤维元素的糠醛渣的添加提高了底泥处置过后的固化体抗拉性能，显著提高了其耐久性。复合污染河湖底泥固化稳定化处置，向二级底泥中中添加0.03-0.05m的镁矿渣，强力搅拌3-5分钟，得到三级底泥；向所述三级底泥，加入0.02-0.04m胶凝材料，强力搅拌3分钟，养护。镁矿渣中含有大量镁元素，在调节了pH过后的酸性环境中能够快速溶解并参与反应，与酸性环境下复合污染河湖底泥混合物中的氢离子、钾离子与磷酸根离子反应生产高强度的磷酸钾镁。同时，在磷酸根离子稳定污染底泥中重金属离子形成稳定性较好的沉淀物的同时，磷酸钾镁能够对污染底泥中重金属形成包裹作用，进一步降低了污染底泥中重金属的迁移性，大大降低了其环境风险。同时，加入胶凝材料后，能够将反应后的复合污染底泥由弱酸性调节为碱性，为后续胶凝材料水化提供良好的反应环境。同时，碱性环境下，胶凝材料的存在能够进一步激发镁渣中的氧化硅、三氧化二铝、二氧化硅等材料参与火山灰反应，提高底泥固化体强度。作为优选，所述的糠醛渣粒径小于200目，目的在于使之与污染底泥反应更快速、充分。作为优选，所述的镁矿渣使用前先磨细过200目筛本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，其特征在于，包括：振动筛分复合污染河湖底泥，得到规定孔径以下的一级底泥；向所述一级底泥中添加糠醛渣并搅拌，得到二级底泥；向所述二级底泥中添加镁矿渣并搅拌，得到三级底泥；向所述三级底泥中添加胶凝材料。

【技术特征摘要】
1.一种复合污染河湖底泥固稳处置方法，其特征在于，包括：振动筛分复合污染河湖底泥，得到规定孔径以下的一级底泥；向所述一级底泥中添加糠醛渣并搅拌，得到二级底泥；向所述二级底泥中添加镁矿渣并搅拌，得到三级底泥；向所述三级底泥中添加胶凝材料。2.如权利要求1所述的复合污染河湖底泥固稳处置方法，其特征在于：所述一级底泥中加入糠醛渣调节混合物的pH值得到所述二级底泥，所述混合物的pH值范围是3～4。3.如权利要求2所述的复合污染河湖底泥固稳处置方法，其特征在于：按照质量百分比，所述镁矿渣的投入量占所述一级底泥的3％～5％。4.如权利要求3所述的复合污染河湖底泥固稳处置方法，其特征在于：按照质量百分比，所述凝胶材料的投入量占所述一级底泥的2％～4％。5.如权利要求4所述的复...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛强，王平，陈亿军，奉向东，孔赟，
申请(专利权)人：江苏中宜生态土研究院有限公司，中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32