一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网及其铺设方法技术

本发明专利技术公开一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网及其铺设方法，包括覆盖网体以及悬挂在其网边的负重块体，覆盖网体由生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层编织而成；污染物吸附层由填充有吸附材料的空心柱体垂直于水流方向排列而成，生态维护层由填充有生态活性材料的空心柱体沿水流方向排列而成，污染物密封层为由填充有膨胀材料的空心柱体排列而成的双层结构，上层空心柱体垂直于水流方向排列，下层沿水流方向排列。负重块体先嵌入土体中，使得浮泥不会从网边溢出，污染物吸附层中的吸附材料会对浮泥中的污染物进行吸附，污染物密封层中的膨胀性材料遇水膨胀后体积增加形成密封的柔性网，将污染浮泥覆盖在网底或吸附在覆盖网体上。

A Polluted Sediment in-situ Covering Net without Disturbing Floating Mud and Its Laying Method

The invention discloses a pollution sediment in-situ covering net without disturbing the floating mud and a laying method thereof, which comprises a covering net body and a load-bearing block suspended at the net edge, and the covering net body is woven by an ecological maintenance layer, a pollutant sealing layer and a pollutant adsorption layer; the pollutant adsorption layer is arranged by a hollow column filled with adsorption material perpendicular to the direction of water flow, and the ecological maintenance layer is filled with water. Hollow columns filled with ecologically active materials are arranged along the direction of water flow. The pollutant sealing layer is a double-layer structure composed of hollow columns filled with expansive materials. The upper hollow columns are arranged perpendicular to the direction of water flow, and the lower ones are arranged along the direction of water flow. The load-bearing block is embedded in the soil first, so that the floating mud will not spill over from the edge of the net. The adsorbing material in the pollutant adsorbing layer will adsorb the pollutants in the floating mud. The volume of the expansive material in the pollutant sealing layer will increase when it encounters water to form a sealed flexible net, and the polluted floating mud will be covered on the bottom of the net or adsorbed on the covering net.

【技术实现步骤摘要】
一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网及其铺设方法
本专利技术涉及一种污染底泥覆盖网，特别涉及一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网及其铺设方法，属于水体污染底泥修复

技术介绍
底泥是水体生态环境系统中的重要组成部分，也是水体污染物质的蓄积池，容易蓄积重金属、氮磷等营养物及其他难降解的污染物。河湖水环境治理时，在外源污染控制的前提下，底泥中蓄积的污染物质很容易有扩散到水体中去，影响水质。底泥按照其在水中的状态，大概可以分为4层，包括：①浮泥层，此层的淤泥颗粒悬浮在水底，呈现出絮状，吸附了大部分的污染物质，容易受水体扰动的影响；②流泥层，此层的淤泥呈现出流塑状，吸附了一定的污染物质，受水体扰动的影响相对较小；③淤泥层，此层的淤泥含水量相对于上一层来说相对较少，吸附的污染物也相对较少，基本不受水体扰动的影响；④淤泥质土，该层土质较好，强度较高，吸附的污染物较少。河湖底泥污染治理时，一般包括两种思路，第一种是异位处理技术，即直接将污染的淤泥挖除，该方法虽然可以较好的解决污染淤泥的问题，但是其对水生环境的影响也是巨大的，而且成本较高，挖出的污染淤泥后期堆放和处理存在一定的问题，处理不当可能对环境造成二次污染；第二种是原位处理技术，主要包括化学处理(底泥氧化技术)、物理处理(覆盖技术)、微生物修复技术(生物技术)，但这三种方法对底泥中易受扰动、处于悬浮状、包含污染物的浮泥处理效果较差，在底泥处理过程中，由于水体扰动，浮泥夹杂着部分污染物重新分散在水中，对水体造成污染；当底泥处理完成，水体静止之后，分散的、污染的浮泥又会沉积下来，底泥中依然会有污染物的存在，这将导致污染底泥处理效果下降。现有的污染底泥原位修复技术存在较多的缺陷，如中国专利文献CN201710655269公开的《一种原位修复重金属污染底泥的覆盖毯及其铺设方法》，能够覆盖污染底泥，防止沉积物中的污染物物进入水体，并对沉积物中重金属起到固定作用。但该方法存在以下缺陷：①覆盖毯在铺设过程中整体下沉，覆盖毯推动水流容易造成浮泥扰动扩散；②覆盖毯无法有效的结构对浮泥逸散进行拦阻；③覆盖毯完成污染物覆盖后，还需要添加细砂或卵石覆盖层，该方法会显著抬高河床的高度，降低河道的通航能力；④覆盖毯采用的是土工织物，该材料不容易被降解，可能对环境造成污染，另外，密封性较好的覆盖毯，可能破坏河底原有的生态系统。中国专利文献CN201210276651公开了一种《河流湖泊重金属污染底泥原位覆盖方法及装置》，该装置能够有效防止底泥再悬浮，解决了底泥中重金属向水体扩散的问题，但该装置也存在以下不足：①该装置下沉过程过快，容易对浮泥产生扰动，导致浮泥逸散易造成水体污染，即使慢速下沉，也会造成浮泥沿水平方向向四周逃逸。②该装置将底泥改造成了覆盖层，虽然可以有效隔离污染物，但也严重破坏了河道底部的生态，将原有的土体改造成了硬化材料，不利于水生植物的生长；③该装置一次性搅拌的适用面积较小，不利于大面积的污染底泥处理。因此需要一种底泥覆盖效果好、环境污染小、生态影响少、操作灵活便捷的原位覆盖污染浮泥的装置及方法。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有的污染底泥原位物理覆盖技术存在的浮泥逃逸、二次污染、工程操作复杂、原始生态环境影响大、覆盖物对环境影响大的问题，本专利技术提出一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，并提供一种该原位覆盖网在污染底泥上的铺设方法技术方案：本专利技术所述的一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，包括覆盖网体以及悬挂在其网边的负重块体，覆盖网体具有网孔，其包括自上而下依次设置的生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层，三层结构通过编织材料编织组合固定；其中，污染物吸附层由填充有污染物吸附材料的空心柱体垂直于水流方向排列而成，生态维护层由填充有生态活性材料的空心柱体沿水流方向排列而成，污染物密封层为由填充有膨胀性材料的空心柱体排列而成的双层结构，该双层结构中，上层空心柱体垂直于水流方向排列，下层沿水流方向排列。优选的，生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层中的空心柱体为空心圆柱；进一步的，各层的空心柱体均由低温水溶性材料制得。低温水溶性材料指的是一类绿色、无毒、无污染，在低温下可溶于水中的材料，如可为聚乙烯醇PVA，壳聚糖膜，甲基纤维素膜等，这类材料会在完成污染物覆盖后自动水溶降解，对环境无二次污染。其中，组成所述污染物吸附层的空心柱体内填充的污染物吸附材料可为吸附性粘土材料。组成所述污染物密封层的空心柱体内填充的膨胀性材料可为具有膨胀性的粘土。组成所述生态维护层的空心柱体内填充的材料可为活性炭颗粒、具有吸附性的粘土和营养土中的一种或几种的混合材料；还可以包括一定量的水生植物的种子，以便进行生态保持。较优的，生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层通过天然编织材料编织组合固定成覆盖网体。天然编织材料具有一定的强度，并且对环境无二次污染。可先通过针织、缠绕等方式将覆盖网体每层结构分别编织成一体，然后将生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层三层编织成整体。进一步的，负重块体由硬质材料制备而成；其形状可为梭型、矩形或三角形等，最好在覆盖网体的网边均匀间隔设置。本专利技术所述的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网的铺设方法，包括以下步骤：(1)选择填充料并填充：根据水体污染物的种类和当地的原材料种类，选择生态维护层、污染物密封层及污染物吸附层中的填充材料，按照设计要求，在各层的空心柱体中填充相应的材料；(2)摊铺网体并缝合：按顺序将污染物吸附层、污染物密封层和生态维护层摊铺在平面上，采用天然编织材料将三层编织成一体；(3)悬挂负重块体：采用天然编织材料在缝合后的覆盖网体网边悬挂负重块体，得到原位覆盖网；(4)运送至预定位置；(5)张铺：采用多艘船体或人工的方式将覆盖网体在水面上张铺，同时下放网体，网体边缘在负重块体的作用下先沉入水下，覆盖污染底泥区域。有益效果：与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)覆盖效果好、对浮泥吸附效果好：本专利技术的原位覆盖网在铺设时，覆盖网体整体下降，水流通过网孔穿透，从而减缓因网体下降水流对浮泥的扰动；此外网边负重块体先嵌入土体中，使得浮泥不会从网边溢出，污染物吸附层中的吸附性材料会对浮泥中的污染物进行吸附，污染物密封层中的膨胀性材料遇水膨胀后体积会增加，形成密封的柔性网，将污染的浮泥覆盖在网底或吸附在覆盖网体上；(2)生态影响小：该原位盖网最上部有一层生态维护层，可以维持当地的水体生态环境；(3)环境影响小：该原位覆盖网各层采用水溶性材料构成，后期会自动溶解于水中，不会对环境造成影响；覆盖网溶解后的填充材料、编织材料等均为天然无污染的、具有吸附性的材料，不会对环境造成污染；(4)工程操作简单：该网的加工和制作可在岸上的工厂完成，在水面仅需完成摊铺操作，较传统工艺来说，流程更少，操作更加简单。附图说明图1为本专利技术的一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网的结构示意图；图2为本专利技术的原位覆盖网中覆盖网体的各层结构简图；图3为本专利技术的原位覆盖网的张铺效果示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。如图1～2，本专利技术的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，包括覆盖网体1，覆盖网体1具有网孔，且其网边悬挂有负重块体2；负重块体2是由具有一定重量的硬质材料制备而成，与网边可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，其特征在于，包括覆盖网体以及悬挂在其网边的负重块体，所述覆盖网体包括自上而下依次设置的生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层，三层结构通过编织材料编织组合固定；其中，污染物吸附层由填充有污染物吸附材料的空心柱体垂直于水流方向排列而成，生态维护层由填充有生态活性材料的空心柱体沿水流方向排列而成，污染物密封层为由填充有膨胀性材料的空心柱体排列而成的双层结构，该双层结构中，上层空心柱体垂直于水流方向排列，下层沿水流方向排列。

【技术特征摘要】
1.一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，其特征在于，包括覆盖网体以及悬挂在其网边的负重块体，所述覆盖网体包括自上而下依次设置的生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层，三层结构通过编织材料编织组合固定；其中，污染物吸附层由填充有污染物吸附材料的空心柱体垂直于水流方向排列而成，生态维护层由填充有生态活性材料的空心柱体沿水流方向排列而成，污染物密封层为由填充有膨胀性材料的空心柱体排列而成的双层结构，该双层结构中，上层空心柱体垂直于水流方向排列，下层沿水流方向排列。2.根据权利要求1所述的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，其特征在于，所述生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层中的空心柱体为空心圆柱。3.根据权利要求1或2所述的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，其特征在于，所述生态维护层、污染物密封层和污染物吸附层中的空心柱体均由低温水溶性材料制得。4.根据权利要求1所述的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，其特征在于，组成所述污染物吸附层的空心柱体内填充的污染物吸附材料为活性炭和/或吸附性粘土材料。5.根据权利要求1所述的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网，其特征在于，组成所述污染物密封层的空心柱体内填充的膨胀性材料为具有膨胀性的粘土。6.根据权利要求1所述的不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟，吴思麟，黄献文，陈怀民，刘既明，吴勇，舒实，向镇洋，刘瑶，张晓天，栾沛霓，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32