一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法
2023-05-11 05:43:41 3
一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法
【專利摘要】本發明屬於河道治理【技術領域】，具體地說，涉及一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，該方法在河道上遊利用增壓裝置（大型水泵）對河道底泥進行衝洗，改變了底質的物理結構，同時在河道下遊利用網膜過濾法將細小汙泥排出後，濾出白色垃圾塑料及大汙染底質，改性並回收資源化利用。採用引水衝汙的方式對河道進行治理，改善了河道內生態環境，增強了河道水的自淨能力，具有巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。
【專利說明】一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於河道治理【技術領域】，具體地說，涉及一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法。
【背景技術】
[0002]目前，國內及世界範圍內大部分河道由於周邊農業灌溉區農業汙水、周邊城市汙水、垃圾、農村地表徑流以及工業廢水的匯入，都不同程度地受到了汙染，致使水質化學汙染嚴重，礦化度越來越高，富營養化嚴重，造成水生植物迅速蔓延，河道幾乎全部被沉水植物充塞，水生植物腐爛沉落後造成強烈的生物促淤作用，使河道上升速度加快，河水沼澤化進程加快，魚類資源、鳥類資源顯著減少，生物填平效應加快，生態環境受到嚴重的破壞，部分年輕河道已經過早地進入了老年期。
[0003]面對河道汙染程度的日益加劇，很多國家、地區和政府均對受汙染的河道採取不同方式的治理，治理方法主要以使用清潔水置換汙染水體和採取疏挖清淤方式為主，但這些方法都是治標不治本，不但耗費大量的人力物力，還會破壞河道的物理結構，導致水的自淨能力差，同時可能會使汙染日趨嚴重。
[0004]使用清潔水置換汙染水體,湖底的遊泥又會成為二次汙染源，釋放汙染物，使清潔水被汙染；採取疏挖清淤的方式挖掘出的汙泥不是被棄置就是被填埋，由於汙泥中往往含有病菌和過量的重金屬，沒有經過無害化處理的汙泥大量被棄置或填埋，最終作為資源用於土地，常常造成二次汙染，嚴重影響了環境綜合治理的實際成果；而且，挖泥的做法破壞了河道的物理結構，導致水的自淨能力很差。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於針對要解決的技術問題，提供一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，採用該方法處理過的河道的物理結構得到改善，同時河道水的自淨能力強，清理出的底泥和垃圾塑料等還可以實現資源的回收利用。
[0006]一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，包括以下步驟:
(1)在河道上遊設置蓄水裝置和增壓裝置；
(2)在河道下遊設置過濾裝置；
(3)打開蓄水裝置，蓄水裝置內的水從河道上遊衝向河道下遊，增壓裝置加速河道內水體的流動，河道內的底泥和垃圾被水衝到河道下遊，過濾裝置濾除垃圾，底泥通過過濾裝置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，並對排出的泥漿進行改性。
[0007]採用該方法處理過的河道的物理結構得到改善，同時河道水的自淨能力強，清理出的底泥和垃圾塑料等還可以實現資源的回收利用。
[0008]其中，所述蓄水裝置為蓄水池，所述增壓裝置為水泵。
[0009]引水衝汙主要是利用水的天然自淨能力，利用水泵自上而下加速河道內水體的流動，促進汙水稀釋、降解，消除黑臭，改善河道底質的物理結構，增強河道水的自淨能力。
[0010]其中，所述蓄水池內的儲存的是河道內的水，所述蓄水池內設置有水質淨化材料。
[0011]其中，所述水質淨化材料為活性炭或人工燒結培養土。
[0012]其中，所述水質淨化材料為過氧化鈣和草酸的混合物。
[0013]進一步地，所述過氧化鈣和草酸的質量比為1:5?1:10。
[0014]其中，所述過濾裝置為石英砂和/或金屬網膜。
[0015]利用網膜過濾法將細小汙泥排出後，濾出白色垃圾塑料及大汙染底質，改性並回收資源化利用；該裝置結構簡單、成本較低，過濾效果較好。
[0016]其中，所述步驟(3)之前還包括:向河道中投入氧化劑，使底泥表層處於氧化狀態，提高氧化還原電位，降低有機物的含量，同時添加離子沉積磷的營養鹽，達到同時降低河流汙染程度和富營養水平。
[0017]進一步地，所述氧化劑包括Fenton試劑和次氯酸鹽中的一種或任意兩種。
[0018]通過改善底泥的氧化還原性質，使得河道自淨過程始終處於好氧狀態，為好氧微生物創造條件，擴增底泥好氧微生物，使其消化有機汙染物質，並使有機汙染物質完全氧化降解為二氧化碳、水、二氧化氮、硫化物等完全氧化物，並可以迅速地氧化有機物厭氧降解時產生的硫化氫、甲硫醇等致黑致臭物質，有效地改善和緩解水體的黑臭程度；同時添加鈣鹽、鐵鹽，沉積磷的營養鹽，達到同時降低河道汙染程度和富營養水平。
[0019]其中，所述步驟(4)中對排出的底泥進行改性的具體步驟包括:
a、混凝劑的配置:在乾淨水體中加入FeCl3，並攪拌均勻，控制FeCl3的質量百分比濃度為10%?30%，備用；
b、絮凝劑的配置:在乾淨水體中加入聚丙烯醯胺並攪拌均勻，控制聚丙烯醯胺的質量百分比濃度為0.1?0.2%，備用；
c、泥漿水導入:將排出的底泥稀釋為10%?20%含泥率(質量含量)的泥漿水然後泵入泥漿水管道；
d、混凝:將步驟a配置好的混凝劑與步驟c的泥漿水混合，每噸泥漿水的混凝劑固體用量為80?150g ；
e、絮凝:將步驟b配置好的絮凝劑與步驟d的混凝後的泥漿水混合，每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為10?25g。
[0020]先將混凝劑與泥漿水充分混合，再將混凝後的泥漿水與絮凝劑充分混合，在絮凝過程中充分反應，由於絮凝劑的吸附架橋作用使泥漿水中的泥漿絮凝成團，泥水迅速分離。在經過揚泥口時，由於較大的運行速度，泥漿水噴射而出，從而真正達到泥水分離的效果。
[0021]本發明的有益效果:本發明的利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，在河道上遊利用增壓裝置(大型水泵)對河道底泥進行衝洗，改變了底質的物理結構，同時在河道下遊利用網膜過濾法將細小汙泥排出後，濾出白色垃圾塑料及大汙染底質，改性並回收資源化利用；採用引水衝汙的方式對河道進行治理，改善了河道內生態環境，增強了河道水的自淨能力，具有巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例對本發明作進一步的說明。[0023]實施例一:
一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，包括以下步驟:
(1)在河道上遊設置蓄水裝置和增壓裝置；
(2)在河道下遊設置過濾裝置；
(3)打開蓄水裝置，蓄水裝置內的水從河道上遊衝向河道下遊，增壓裝置加速河道內水體的流動，河道內的底泥和垃圾被水衝到河道下遊，過濾裝置濾除垃圾，底泥通過過濾裝置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，並對排出的泥漿進行改性。
[0024]利用水的凝重力是指利用水自身的重力從高處向低處流，在流動的過程中帶動底泥一起向低處走。
[0025]其中，所述蓄水裝置為蓄水池，所述增壓裝置為水泵。
[0026]其中，所述蓄水池內的儲存的是河道內的水，所述蓄水池內設置有水質淨化材料。
[0027]其中，所述水質淨化材料可以採用活性炭或人工燒結培養土。
[0028]其中，所述水質淨化材料也可以採用過氧化鈣和草酸的混合物。
[0029]進一步地，所述過氧化鈣和草酸的質量比為1:8。
[0030]其中，所述過濾裝置為石英砂和/或金屬網膜。
[0031]其中，所述步驟(3)之前還包括:向河道中投入氧化劑，使底泥表層處於氧化狀態，提高氧化還原電位，降低有機物的含量，同時添加離子沉積磷的營養鹽，如磷酸鈣、磷酸鋁、磷酸亞鐵等營養鹽，達到同時降低河流汙染程度和富營養水平。
[0032]進一步地，所述氧化劑包括Fenton試劑和次氯酸鹽中的一種或任意兩種。
[0033]其中，所述步驟(4)中對排出的底泥進行改性的具體步驟包括:
a、混凝劑的配置:在乾淨水體中加入FeCl3，並攪拌均勻，控制FeCl3的質量百分比濃度為20*%，備用；
b、絮凝劑的配置:在乾淨水體中加入聚丙烯醯胺並攪拌均勻，控制聚丙烯醯胺的質量百分比濃度為0.15%，備用；
c、泥漿水導入:將排出的底泥稀釋為15%含泥率的泥漿水然後泵入泥漿水管道；
d、混凝:將步驟a配置好的混凝劑與步驟c的泥漿水混合，每噸泥漿水的混凝劑固體用量為120g ；
e、絮凝:將步驟b配置好的絮凝劑與步驟d的混凝後的泥漿水混合，每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為18g。
[0034]本發明的利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，在河道上遊利用增壓裝置(大型水泵)對河道底泥進行衝洗，改變了底質的物理結構，同時在河道下遊利用網膜過濾法將細小汙泥排出後，濾出白色垃圾塑料及大汙染底質，改性並回收資源化利用；採用引水衝汙的方式對河道進行治理，改善了河道內生態環境，增強了河道水的自淨能力，具有巨大的經濟效益、社會效益和環境效益。
[0035]實施例二:
一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，包括以下步驟:
(1)在河道上遊設置蓄水裝置和增壓裝置；
(2)在河道下遊設置過濾裝置；(3)打開蓄水裝置，蓄水裝置內的水從河道上遊衝向河道下遊，增壓裝置加速河道內水體的流動，河道內的底泥和垃圾被水衝到河道下遊，過濾裝置濾除垃圾，底泥通過過濾裝置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，並對排出的泥漿進行改性。
[0036]其中，所述蓄水裝置為蓄水池，所述增壓裝置為水泵。
[0037]其中，所述蓄水池內的儲存的是河道內的水，所述蓄水池內設置有水質淨化材料。
[0038]其中，所述水質淨化材料可以採用活性炭或人工燒結培養土。
[0039]其中，所述水質淨化材料也可以採用過氧化鈣和草酸的混合物。
[0040]進一步地，所述過氧化鈣和草酸的質量比為1:5。
[0041]其中，所述過濾裝置為石英砂和/或金屬網膜。利用網膜過濾法將細小汙泥排出後，濾出白色垃圾塑料及大汙染底質，改性並回收資源化利用；該裝置結構簡單、成本較低，過濾效果較好。
[0042]其中，所述步驟(3)之前還包括:向河道中投入氧化劑，使底泥表層處於氧化狀態，提高氧化還原電位，降低有機物的含量，同時添加離子沉積磷的營養鹽，如磷酸鈣、磷酸鋁、磷酸亞鐵等營養鹽，達到同時降低河流汙染程度和富營養水平。
[0043]進一步地，所述氧化劑包括Fenton試劑和次氯酸鹽中的一種或任意兩種。
[0044]其中，所述步驟(4)中對排出的底泥進行改性的具體步驟包括:
a、混凝劑的配置:在乾淨水體中加入FeCl3，並攪拌均勻，控制FeCl3的質量百分比濃度為10*%，備用；
b、絮凝劑的配置:在乾淨水體中加入聚丙烯醯胺並攪拌均勻，控制聚丙烯醯胺的質量百分比濃度為0.1，備用；
c、泥漿水導入:將排出的底泥稀釋為10%含泥率的泥漿水然後泵入泥漿水管道；
d、混凝:將步驟a配置好的混凝劑與步驟c的泥漿水混合，每噸泥漿水的混凝劑固體用量為80g ；
e、絮凝:將步驟b配置好的絮凝劑與步驟d的混凝後的泥漿水混合，每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為10g。
[0045]實施例三:
一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，包括以下步驟:
(1)在河道上遊設置蓄水裝置和增壓裝置；
(2)在河道下遊設置過濾裝置；
(3)打開蓄水裝置，蓄水裝置內的水從河道上遊衝向河道下遊，增壓裝置加速河道內水體的流動，河道內的底泥和垃圾被水衝到河道下遊，過濾裝置濾除垃圾，底泥通過過濾裝置排出；
(4 )回收垃圾中的塑料，並對排出的泥漿進行改性。
[0046]利用水的凝重力是指利用水自身的重力從高處向低處流，在流動的過程中帶動底泥一起向低處走。
[0047]其中，所述蓄水裝置為蓄水池，所述增壓裝置為水泵。
[0048]其中，所述蓄水池內的儲存的是河道內的水，所述蓄水池內設置有水質淨化材料。
[0049]其中，所述水質淨化材料可以採用活性炭或人工燒結培養土。[0050]其中，所述水質淨化材料也可以採用過氧化鈣和草酸的混合物。
[0051]進一步地，所述過氧化鈣和草酸的質量比為1:10。
[0052]其中，所述過濾裝置為石英砂和/或金屬網膜。利用網膜過濾法將細小汙泥排出後，濾出白色垃圾塑料及大汙染底質，改性並回收資源化利用；該裝置結構簡單、成本較低，過濾效果較好。
[0053]其中，所述步驟(3)之前還包括:向河道中投入氧化劑，使底泥表層處於氧化狀態，提高氧化還原電位，降低有機物的含量，同時添加離子沉積磷的營養鹽，如磷酸鈣、磷酸鋁、磷酸亞鐵等營養鹽，達到同時降低河流汙染程度和富營養水平。
[0054]進一步地，所述氧化劑包括Fenton試劑和次氯酸鹽中的一種或任意兩種。
[0055]其中，所述步驟(4)中對排出的底泥進行改性的具體步驟包括:
a、混凝劑的配置:在乾淨水體中加入FeCl3，並攪拌均勻，控制FeCl3的質量百分比濃度為30*%，備用；
b、絮凝劑的配置:在乾淨水體中加入聚丙烯醯胺並攪拌均勻，控制聚丙烯醯胺的質量百分比濃度為0.2%，備用；
c、泥漿水導入:將排出的底泥稀釋為20%含泥率的泥漿水然後泵入泥漿水管道；
d、混凝:將步驟a配置好的混凝劑與步驟c的泥漿水混合，每噸泥漿水的混凝劑固體用量為150g ；
e、絮凝:將步驟b配置好的絮凝劑與步驟d的混凝後的泥漿水混合，每噸泥漿水的絮凝劑晶體用量為25g。
[0056]以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護範圍的限制，儘管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和範圍。
【權利要求】
1.一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，包括以下步驟:(1)在河道上遊設置蓄水裝置和增壓裝置；(2)在河道下遊設置過濾裝置；(3)打開蓄水裝置，蓄水裝置內的水從河道上遊衝向河道下遊，增壓裝置加速河道內水體的流動，河道內的底泥和垃圾被水衝到河道下遊，過濾裝置濾除垃圾，底泥通過過濾裝置排出；(4 )回收垃圾中的塑料，並對排出的泥漿進行改性。
2.根據權利要求1所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述蓄水裝置為蓄水池，所述增壓裝置為水泵。
3.根據權利要求1所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述蓄水池內的儲存的是河道內的水，所述蓄水池內設置有水質淨化材料。
4.根據權利要求3所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述水質淨化材料為活性炭或人工燒結培養土。
5.根據權利要求3所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述水質淨化材料為過氧化鈣和草酸的混合物。
6.根據權利要求5所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述過氧化鈣和草酸的質量比為1:5?1:10。
7.根據權利要求1所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述過濾裝置為石英砂和/或金屬網膜。
8.根據權利要求1所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述步驟(3)之前還包括:向河道中投入氧化劑，使底泥表層處於氧化狀態，同時添加離子沉積磷的營養鹽。
9.根據權利要求6所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述氧化劑包括Fenton試劑和次氯酸鹽中的一種或任意兩種。
10.根據權利要求1所述的一種利用水的凝重力改造河道底泥物理結構的方法，其特徵在於，所述步驟(4)中對排出的底泥進行改性的具體步驟包括:a、混凝劑的配置:在乾淨水體中加入FeCl3，並攪拌均勻，控制FeCl3的質量百分比濃度為10%?30%，備用；b、絮凝劑的配置:在乾淨水體中加入聚丙烯醯胺並攪拌均勻，控制聚丙烯醯胺的質量百分比濃度為0.1?0.2%，備用；c、泥漿水導入:將排出的底泥稀釋為10%?20%含泥率的泥漿水然後泵入泥漿水管道；d、混凝:將步驟a配置好的混凝劑與步驟c的泥漿水混合，每噸泥漿水的混凝劑固體用量為80?150g ；e、絮凝:將步驟b配置好的絮凝劑與步驟d的混凝後的泥漿水混合，每噸泥漿水的絮凝劑用量為10?25g。
【文檔編號】C02F1/44GK103741643SQ201410021636
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月17日 優先權日:2014年1月17日
【發明者】林小明 申請人:東莞市粵源包裝有限公司