一种污染底泥修复方法技术

本发明专利技术属于污水处理技术领域，具体地，涉及一种污染底泥修复方法。本发明专利技术的修复方法包括：调控河道中水位于低水位，所述低水位为水位平均高度为10

【技术实现步骤摘要】
一种污染底泥修复方法


[0001]本专利技术属于污水处理
更具体地，涉及一种污染底泥修复方法。

技术介绍

[0002]河道污染底泥是影响城镇水系健康和水生态复苏的重要内因。尽管城镇河流的外源截污工程已取得较好成效，然而底泥内源污染问题依然严峻，成为导致城镇水体久治不清的重要原因。目前，城镇河湖黑臭底泥处理技术可以分为异位处理和原位处理两大类。异位处理主要包括底泥疏浚和资源化利用，但存在以下问题：
①
清淤后底泥脱水处理成本高、还不能解决黑臭问题；
②
黑臭底泥干化、填埋占用大量土地，易造成二次污染；
③
对河道生态环境容易造成破坏。原位处理技术可就地解决污泥减量化与无害化问题，常用的处理方法包括原位投加硝酸钙、生石灰、过硫酸钠等。例如，《一种原位注射硝酸钙与生态修复相结合处理黑臭底泥的方法》（申请公布号：CN111470743A）公布了一种船载靶式投药装置向底泥注射硝酸钙溶液的方法。但是，直接投加化学药剂存在3个问题：
①
投加药剂量大、环境风险高。
②
由于不能彻底去除有机质和硫酸盐，处理后底泥容易产生“返黑返臭”问题；
③
药剂成本和人工成本昂贵，施工多依赖大型机械设备，工作量大。目前，仍旧缺少绿色、环保的原位底泥处理技术。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有底泥原位治理技术存在化学药剂投加量高、容易返黑返臭、施工成本高等缺点，提供一种污染底泥修复方法。
[0004]本专利技术的目的是提供一种污染底泥修复方法。
[0005]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种污染底泥修复方法，具体修复步骤包括：调控河道中水位于低水位，所述低水位为水位平均高度为10
‑
30cm；随后保持低水位持续运行30d以上。
[0006]上述技术方案通过调节河道运行水位，使之在处理过程中保持低水位运行状态，从而以此来改变河道的相关理化指标，例如光照、水温、DO和流速等，具体的，在低水位运行状态下，一方面，可以增加对河道底泥的光照强度，通过光降解和光催化作用，降解底泥中的有机物；另一方面，可以强化氧传递效应，在低水位运行情况下，可以有效促进“气
‑
水”界面和“水
‑
泥”界面的氧传递效率，增加溶解氧浓度，氧传递效率增加可以促进底泥好氧活性层的硝化作用，将氨氮转为为硝酸盐，硝酸盐下渗并触发缺氧活性层碳、氮、硫等元素转化过程，提高多种污染物协同去除效率；再者，可以提升水体温度，在相同光照辐射下，河道水体质量减少，会相应增加水温，从而有利于微生物活动，通过促进泥水界面菌藻共生，稳定的微藻
‑
细菌生物系统对底泥污染物减量化和水质提升起到积极作用，还可以推动高等生态系统重构，逐步形成“底栖动物
‑
沉水植物
‑
挺水植物
‑
昆虫
‑
鸟类”的完整食物链，有助于增加河道生物多样性，最终营建低水位生态系统；另外，低水位运行情况下，水流速度可以
增加，从而增强水体紊动强度，有利于底泥中污染物释放、迁移和降解。
[0007]进一步的，具体修复步骤还包括：在所述调控河道中水位处于低水位之后，向河道中施加硝酸钙。
[0008]进一步的，所述向河道中施加硝酸钙包括：通过在河道上游和下游设置围堰，以调控河道中水位处于低水位，随后向低水位河道中施加硝酸钙，以使硝酸钙溶解于低水位河水中，再对低水位区域的河道底泥进行打孔，静置处理12
‑
15d后，打开上游和下游围堰，利用低水位河水冲刷底泥3
‑
4d后，重新闭合上游和下游的围堰。
[0009]针对重污染河道底泥，由于溶解氧自身的溶解性和渗透性较差，底泥中N/S比值较低，产生的硝酸盐浓度不足等原因，单纯低水位调控方式处理重污染底泥的效率偏低，因此通过人为强化方式，添加硝酸钙刺激生物反硝化过程，从而强化了低水位调控的处理效率，增加底泥碳、硫去除率。
[0010]进一步的，所述打孔包括，控制打孔深度为10
‑
25cm，控制打孔孔径为1
‑
3cm，控制打孔数量为80
‑
100个/m2。
[0011]进一步的，所述硝酸钙施加量为3
‑
5kg/m2。
[0012]进一步的，具体修复步骤还包括：待向河道中施加硝酸钙结束后，再向河道中施加过氧化钙。
[0013]进一步的，所述向河道中施加过氧化钙包括：通过在河道上游和下游设置围堰，以调控河道中水位处于低水位，随后向低水位河道中施加硝酸钙，以使硝酸钙溶解于低水位河水中，再对低水位区域的河道底泥进行打孔，静置处理12
‑
15d后，打开上游和下游围堰，利用低水位河水冲刷底泥3
‑
4d后，重新闭合上游和下游的围堰；随后向河道中施加过氧化钙，再对低水位区域的河道底泥进行打孔，静置处理10
‑
12天后，拆除上游和下游围堰，继续保持河道处于低水位运行。
[0014]过氧化钙是是一种难溶于水的氧化剂，在底泥中具有持续泌氧的作用，产生的
·
OH、H2O2和O2等中间物种能够深度净化反硝化生物处理后残留的难降解有机质。并且，过氧化钙的缓释氧作用能够提升深层底泥中的ORP，有利于好氧硫氧化细菌生长，容易将还原性硫化物氧化为硫酸盐。另外，过氧化钙中的Ca
2+
与硫酸根离子反应生成硫酸钙沉淀并固定在底泥中，能有效地避免硝酸钙处理后底泥因硝酸盐的浓度降低和硫还原菌的作用下所造成的“返黑返臭”现象。
[0015]进一步的，所述过氧化钙的施加量为1
‑
2kg/m2。
[0016]进一步的，所述过氧化钙等分为多份，并进行分批次施加；所述分批次施加为分2
‑
3次施加。
[0017]上述技术方案通过分批投加，有助于长时间缓释氧化性物质。
附图说明
[0018]图1表示污染底泥中光还原Fe(III)耦合有机物转化过程；图2表示低水位运行下底泥N与Fe、C、S元素污染物之间的交互转化关系；图3表示“菌藻共生”系统中微生物群落空间分布（a）及物质传递过程（b）；
图4表示车陂涌现场水槽试验底泥碳氮硫污染物浓度变化（a）及去除率（b）；图5表示车陂涌现场“低水位调控+Ca(NO3)2‑
CaO
2”工艺处理底泥污染物变化：硝酸盐（a）、还原性硫化物（b）和硫酸盐（c）。
具体实施方式
[0019]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0020]请参阅图1至图4，本专利技术提供一种污染底泥修复方法，具体修复步骤包括：调控河道中水位于低水位，所述低水位为水位平均高度为10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污染底泥修复方法，其特征在于，具体修复步骤包括：调控河道中水位于低水位，所述低水位为水位平均高度为10
‑
30cm；随后保持低水位持续运行30d以上。2.根据权利要求1所述的一种污染底泥修复方法，其特征在于，具体修复步骤还包括：在所述调控河道中水位处于低水位之后，向河道中施加硝酸钙。3.根据权利要求2所述的一种污染底泥修复方法，其特征在于，所述向河道中施加硝酸钙包括：通过在河道上游和下游设置围堰，以调控河道中水位处于低水位，随后向低水位河道中施加硝酸钙，以使硝酸钙溶解于低水位河水中，再对低水位区域的河道底泥进行打孔，静置处理12
‑
15d后，打开上游和下游围堰，利用低水位河水冲刷底泥3
‑
4d后，重新闭合上游和下游的围堰。4.根据权利要求3所述的一种污染底泥修复方法，其特征在于，所述打孔包括，控制打孔深度为10
‑
25cm，控制打孔孔径为1
‑
3cm，控制打孔数量为80
‑
100个/m2。5.根据权利要求2所述的一种污染底泥修复方法，其特征在于，所述硝酸钙施加量为3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琼，陈文龙，李宁，陈军，龙晓飞，李木桂，武亚菊，王金裕，张淦，
申请(专利权)人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：