[发明专利]一种季节性河流重金属污染底泥淋洗处理方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对受重金属污染的底泥治理和修复的淋洗处理方法其系统，属于底泥污染治理修复技术领域。

背景技术

目前世界各国对底泥重金属污染的治理规划和治理技术方案各不相同，尤其是在我国，受污染和经济地域性等因素影响，尚不具备全面开展底泥重金属污染治理工作的条件。根据受污染水体的污染程度不同，结合污染场地的实施条件，目前常用的重金属污染底泥的修复技术主要分为原位处理技术和异位处理技术。

原位治理技术主要包括原位植物修复和原位材料覆盖技术，其中原位植物修复以其成本低、操作简单、不易产生二次污染等优势而备受关注，但仍存在处理效率低，植物种植易受当地气候、河道行洪状况影响等缺陷。原位材料覆盖技术是在底泥表面覆盖钝化材料，阻断重金属向水体中的释放途径，受覆盖材料的理化性能及自然水体的水利水文特征影响较大，且目前尚无可靠的覆盖材料投放设备，实现均匀和无漏点覆盖难度较大。因此，对于污染较重水体或原位治理难度较大时，常采用异位治理技术。

底泥疏浚是重金属污染底泥异位治理技术的首要环节，是指按规定的疏浚范围和疏浚深度，采取人工或机械的方式将受重金属或其他污染的底泥(包括泥、沙、石和其它杂物)等从水域系统中清除出去并加以处理的工程，疏浚过程避免二次污染。

季节性河流又称间歇性河流、时令河，指河流在枯水季节，河水断流、河床裸露；丰水季节，形成水流，甚至洪水奔腾。这类河流通常流经高温干旱的区域，而且年平均流量较小，但因暴雨、融雪引发的洪峰却很大。现时因人类对河流的过度引水、截流会使常年河流变成季节性河流。我国的内流河多为季节性河流。

目前季节性性河流的底泥疏浚主要采用工程疏浚的办法。工程疏浚技术通常可分为干法工程疏浚和湿法工程疏浚，其中，干法工程疏浚具有出泥含水率低、体积小的特点，但其操作过程中会使治理流域含有重金属的底泥长时间暴露于空气中，极易对周边环境和操作人员产生危害；湿法工程疏浚可以较好地控制了对环境的二次污染问题，但其挖泥船绞刀的设计形式，决定了其在操作过程中会对水体产生较大的扰动，从而使底泥中的污染物质向上覆水体中迁移，会对疏浚区域水体带来不利影响。工程疏浚作为目前水利行业常用疏浚方法，技术及装备较为成熟，其中的干法工程疏浚对季节性河流具有较强的适应能力。

上述季节性河流工程疏浚后，特别是干法疏浚底泥的特征是含水率较低，卵石、碎石(粒径＞4.75mm的组分，定义来自《建筑用砂》(GB14684-2011)，下同)和砂(0.075mm＜粒径＜4.75mm)等大颗粒底泥组分与泥(粒径＜0.075mm)等小颗粒底泥组分相互粘附，形成黏块，不易分离，考虑到疏浚后底泥的重金属污染物的粒径分布特征，即一般情况下，90％以上的重金属污染物主要吸附在粒径小于0.075mm的泥颗粒上(不同区域，不同底泥类型，上述吸附粒径范围略有不同)，导致卵石、碎石和砂等因为粘附了一定量的小颗粒，也含有一定量的重金属，必须予以小健或去除。

异位处理技术如CN101921090A公开的《多级自控筛分重金属污染底泥异位治理系统》，主要包括调节池、第一调理池、第二调理池、第三调理池和第三调理池；第一调理池上部设置有振动筛，调节池与振动筛之间连接有输送渣浆泵；振动筛中自上至下设置有三层筛网，每层筛网分别与一套皮带输送机连接；第二调理池的上部设有螺旋洗砂机，螺旋洗砂机与第四套皮带输送机连接，第三调理池和第三调理池的上部均设有水力旋流器，两个水力旋流器各与一套皮带输送机连接，三个调理池中均设置有搅拌机、渣浆泵和粒径分析仪。该系统虽然充分考虑了含砂石比例较大的重金属污染底泥的技术实施难度，结合底泥的理化特性、底泥重金属污染物的粒径分布特征和资源化利用途径，进行了分类筛选，但未充分考虑季节性河流的水文条件和季节性河流工程疏浚底泥含水率低、砂石含量大，特别是大、小颗粒物相互粘附，黏块多的特点。