[实用新型]一种基于孔隙水导排的河湖污染底泥原位减量除污装置

说明书

本实用新型提供一种基于孔隙水导排的河湖污染底泥原位减量除污装置，包括直流稳压电源、蠕动泵、电动脱水除污电极。两个电动脱水除污电极相对平行设置插入底泥中，电动脱水除污电极包括导水电极板、设于导水电极板两侧的带孔有机玻璃板、设于带孔有机玻璃板外侧的滤网、盖设于导水电极板的上覆水隔绝罩。导水电极板上设有竖向的导水槽和与直流稳压电源连接的金属导线，导水电极板底部设有与导水槽连通的孔隙水存储器，孔隙水存储器与孔隙水外排导管连接，孔隙水外排导管与蠕动泵相连。本实用新型野外工作能力强，底泥污染物的原位分离与去除效果好，动力消耗少，运行成本低，维护简单，无化学药剂污染和固体废物产生，对河湖底栖生态环境影响小。

技术领域

本实用新型涉及水资源保护与水环境治理领域，具体是一种基于孔隙水导排的河湖污染底泥原位减量除污装置。

背景技术

底泥是河湖污染物的重要蓄积库和水生态系统的重要组成部分，在调控物质循环和生态过程与服务中起着至关重要作用。在外源污染输入逐步得到控制的情况下，如何有效控制底泥内源污染释放成为湖泊水环境治理，水生态系统恢复和生物多样性保护的根本前提，也是当前生态文明建设和全面推行河长制必须面对的现实难题。

河湖表层底泥质地疏松，泥水交互作用强烈，是污染释放的活跃区，也是内源控制的关键区。国内外主要采取异位疏浚和原位覆盖来解决底泥内源污染释放的问题，其中，疏浚见效快，可大幅削减污染释放通量，但成本高，疏浚后的泥浆量大、含水率高(>90％)、污染成分复杂，后续处理困难。原位覆盖可快速抑制底泥污染释放，提高水体透明度，但治标不治本，较难削减底泥内源负荷总量，反而增加湖泊底质体积，减小水体水深，影响底栖生态环境。因此，如何以低成本和少干扰生态环境的方式分离并去除底泥中的污染物，是河湖内源释放控制取得长效与实效的技术关键。

孔隙水是底泥污染物的重要赋存介质与核心释放源头。将污染物浓度高的底泥孔隙水予以分离和脱除，能够有效地削减底泥内源污染的总量及释放通量。目前，国内外公开了一些底泥或土壤孔隙水的原位采样和脱除的技术装置。公开号为CN 103323290A的专利公开了一种用于河流或湖泊沉积物孔隙水采样的采样器，通过采样管下部的不锈钢筛网收集孔隙水，将其储存于采样管底部的锥形头。公开号为CN 105547757A的专利公开了一种原位沉积物孔隙水分级主动采样器，通过安装在不同高度塑料管的陶瓷头收集孔隙水，实现分级主动采样。申请号为CN201710096949.X的专利公开了拼装式原位淋洗与EKG电动协同去除土壤重金属的装置及方法，装置包括EKG电极固定板、EKG电极保护板、EKG电极、淋洗液渗透槽、土壤重金属溶液收集槽等组成，在电场左右下，对农田土壤重金属淋洗后的孔隙水进行原位收集和排出。

本实用新型人在实现本实用新型的过程中经过研究发现：现有基于孔隙水导排的河湖底泥原位修复装置或技术存在较大不足：(1)侧重通过清淤或原位覆盖来抑制孔隙水污染释放，而非直接将孔隙水作为污染源从底泥介质中分离与去除，因此，内源污染的总量削减少；(2)开发带筛网和陶瓷头的孔隙水采样器，虽然能分离孔隙水，但量少，效率低，且不涉及底泥污染物的分离与去除；(3)EKG电极可以对无上覆水的农田土壤孔隙水进行脱除，但EKG电极直接接触土壤，电极导水槽容易被土壤颗粒堵塞，且EKG保护板插拔繁琐，影响装置的防水密封性能，另外，该装置没有考虑底泥上覆水的侵入，及其避免上覆水与孔隙水的交换等问题。

综上，快速有效地分离与去除内源污染物是河湖污染底泥修复的技术瓶颈。如何抓住孔隙水这个底泥内源污染物的主要赋存介质与释放源头，在电场迁移与重力场迁移的作用下，快速将底泥污染物随孔隙水进行原位的迁移、收集、存储与集中排放，从源头上削减底泥污染总量及释放通量，缩短修复周期，将是解决底泥污染内源释放的新思路，具有极大的环境、经济、社会效益和应用前景。

实用新型内容