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一種黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng)的制作方法

文檔序號(hào):12015175閱讀:747來(lái)源:國(guó)知局

本實(shí)用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng)。



背景技術(shù):

近年來(lái),隨著我國(guó)城市化與工業(yè)化進(jìn)程的飛速發(fā)展,由于水污染控制與治理措施的滯后,或者能力有限或者水平較低,一些城市水體尤其是中小城市水體,直接成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活污水的主要排放通道與場(chǎng)所,導(dǎo)致城市水體大面積污染,引起水體富營(yíng)養(yǎng)化,最終形成水體黑臭,對(duì)城市生態(tài)人文景觀造成嚴(yán)重不利影響,越來(lái)越引起人們的關(guān)注。

目前采用的黑臭水體治理修復(fù)技術(shù)主要有截污、底泥清淤、曝氣充氧、化學(xué)加藥、調(diào)水稀釋、改變流態(tài)、水生動(dòng)植物生態(tài)修復(fù)等手段,能夠取得一定的處理效果,但是針對(duì)黑臭水體內(nèi)源污染治理的手段相對(duì)單一,基本都是清淤后脫水、干化后填埋或者焚燒,能耗費(fèi)用高且存在二次污染風(fēng)險(xiǎn),不符合當(dāng)今污泥處置無(wú)害化與資源化的趨勢(shì),亟待開(kāi)發(fā)一種新型處理工藝以解決上述問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利201410848848.X提供了一種適合水生生態(tài)重建的底泥鈍化系統(tǒng)及其施工工藝。其采用生態(tài)型底泥鈍化技術(shù),其依賴(lài)對(duì)自然地形的處理,無(wú)法形成成套的裝置或系統(tǒng)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足,改善傳統(tǒng)底泥處理能耗費(fèi)用高、存在二次污染,不能夠做到污泥無(wú)害化與資源化的現(xiàn)狀,本實(shí)用新型提供了一種黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),以從內(nèi)源著手,配合點(diǎn)源、面源污染治理工藝,形成立體效應(yīng),以消除水體富營(yíng)養(yǎng)化導(dǎo)致的黑臭現(xiàn)象。

本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案如下:

一種黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),包括依次連通的進(jìn)料管道、管道混合器、反應(yīng)器和出料管,所述管道混合器設(shè)置有供給多功能納米復(fù)合材料的投料管路,所述投料管路設(shè)置有供水管路,在所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有攪拌器,在所述反應(yīng)器的底部設(shè)置有底泥層,在所述底泥層內(nèi)填充有多功能納米復(fù)合材料顆粒,或者,在所述底泥層的中下部固定設(shè)置有多功能納米材料復(fù)合層。

進(jìn)一步的,所述管道混合器與所述反應(yīng)器的一側(cè)的上部連通,所述出料管與所述反應(yīng)器的另一側(cè)的下部連通。

進(jìn)一步的,所述攪拌器伸入到所述底泥層的中間。

具體的,所述投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料包括10~20份的除COD材料和80~90份的除重金屬材料。

具體的,所述多功能納米復(fù)合材料顆粒的粒徑為250~350目,所述多功能納米復(fù)合材料顆粒的填充率為30~40%。

具體的,多功能納米復(fù)合材料顆粒包括10~20份的除COD材料和80~90份的除重金屬材料。將各組分的原料混合、造粒,即得到多功能納米復(fù)合材料顆粒。

具體的,所述多功能納米材料復(fù)合層從上到下包括1~2cm的除COD材料層和8~9cm的除重金屬材料層。

優(yōu)選的,所述投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料與所述底泥層的重量百分比為10~25%。

在上述技術(shù)方案中:

所述除COD材料可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)獲得,優(yōu)選的,除COD材料選自由格豐環(huán)??萍加邢薰旧a(chǎn)所提供的SAMMNS-CT03納米陶瓷材料、SAMMNS-CT06納米陶瓷材料或SAMMNS-CT016納米陶瓷材料中的任意一種。

所述除重金屬材料可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)獲得,優(yōu)選的,除重金屬材料選自由格豐環(huán)??萍加邢薰旧a(chǎn)所提供的SAMMNS-MSX01-P200、SAMMNS-MSX02-P200或SAMMNS-MSX03-P200中的任意一種。

水體生態(tài)修復(fù)關(guān)鍵的一點(diǎn)在于底泥的疏?;蛘吒纳?,黑臭水體底泥含有大量的重金屬、腐殖質(zhì)、硫化物、厭氧菌、氮磷元素等,如若在治理中不加以處理,會(huì)造成嚴(yán)重的內(nèi)源污染,導(dǎo)致前功盡棄。本實(shí)用新型所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng)主要針對(duì)黑臭水體治理中內(nèi)源污染物進(jìn)行異位強(qiáng)化治理,對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行原位鈍化,鈍化后的底泥可以作為肥料施用,產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益,符合當(dāng)今污泥處置無(wú)害化、資源化的發(fā)展趨勢(shì)。

總體上,本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):

1、材料投加采用管道混合器的形式,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,節(jié)省能耗,無(wú)多余動(dòng)力設(shè)備,維護(hù)檢修十分方便;

2、反應(yīng)時(shí)間短,配合可變速攪拌器,只需要30-60min即可完成多功能納米復(fù)合材料對(duì)底泥中目標(biāo)污染因子的處理過(guò)程,處理完畢后的底泥即可資源化利用;

3、多功能納米復(fù)合材料采用250-350目的極細(xì)粉末形式,具有巨大的比表面積,因此較少的投加量即可鈍化大量黑臭底泥中的重金屬元素,消除過(guò)高的COD,使得污泥無(wú)害化、資源化,可做肥料;

4、多功能納米復(fù)合材料具有很高的機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的耐酸堿腐蝕性能,適用于絕大多數(shù)環(huán)境之中,在污泥作為肥料使用時(shí)不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境變化而重新釋放出污染物質(zhì),杜絕二次污染隱患。

本實(shí)用新型所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),將納米材料的物理化學(xué)作用、微生物生化作用有機(jī)結(jié)合,用于黑臭水體內(nèi)源污染強(qiáng)化治理,COD去除率≥50%,重金屬去除率≥98%,經(jīng)過(guò)處理后的底泥中污染因子得到大幅削減去除,能夠有效配合其他黑臭水體治理手段,發(fā)揮高效協(xié)同作用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。

附圖1中,各標(biāo)號(hào)所代表的結(jié)構(gòu)列表如下:

1、進(jìn)料管道,2、投料管路,3、管道混合器,4、反應(yīng)器,5、底泥層,6、攪拌器,7、出料管,8、供水管路。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述,所舉實(shí)施例只用于解釋本實(shí)用新型,并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

在一個(gè)具體實(shí)施方式中,如圖1所示,一種黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),包括依次連通的進(jìn)料管道1、管道混合器3、反應(yīng)器4和出料管7,所述管道混合器3與所述反應(yīng)器4的一側(cè)的上部連通,所述出料管7與所述反應(yīng)器4的另一側(cè)的下部連通。

所述管道混合器3設(shè)置有供給多功能納米復(fù)合材料的投料管路2,所述投料管路2設(shè)置有供水管路8。在所述反應(yīng)器4內(nèi)設(shè)置有攪拌器6,在所述反應(yīng)器4的底部設(shè)置有底泥層5。所述攪拌器6伸入到所述底泥層5的中間。

實(shí)施例1

使用本實(shí)用新型所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),材料設(shè)置如下:

投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料包括20份的除COD材料和80份的除重金屬材料,粒徑350目;

底泥層填充多功能納米復(fù)合材料顆粒,顆粒包括10份的除COD材料和90份的除重金屬材料,粒徑250目,填充率為40%;

由投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料與底泥層的重量百分比為10%;

除COD材料選自SAMMNS-CT03納米陶瓷材料;

除重金屬材料選自SAMMNS-MSX01-P200。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置:

0.05噸/小時(shí)黑臭水體底泥鈍化小試裝置。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

該污泥取皮革廠附近水體,含水率約為97%。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)人員分析,原始污泥中COD約為150mg/L,Cr3+的含量高達(dá)3.6mg/L,污染較為嚴(yán)重。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:

經(jīng)過(guò)該小試裝置3天的實(shí)驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整理分析,污泥處理完畢后平均COD≤70mg/L,三價(jià)鉻得到了大幅去除,平均Cr3+≤0.07mg/L,實(shí)現(xiàn)了底泥處置的無(wú)害化、資源化目標(biāo)。

實(shí)施例2

使用本實(shí)用新型所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),材料設(shè)置如下:

投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料包括10份的除COD材料和90份的除重金屬材料,粒徑250目;

底泥層填充多功能納米復(fù)合材料顆粒,顆粒包括20份的除COD材料和80份的除重金屬材料,粒徑350目,填充率為30%;

由投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料與底泥層的重量百分比為25%;

除COD材料選自SAMMNS-CT06納米陶瓷材料;

除重金屬材料選自SAMMNS-MSX02-P200。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置:

0.1噸/小時(shí)黑臭水體底泥鈍化小試裝置。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

該黑臭水體底泥取自蓄電池制造廠附近水體,含水率約為98%。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)人員分析,原始污泥中COD約為230mg/L,Pb2+的含量高達(dá)4.7mg/L,污染較為嚴(yán)重。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

經(jīng)過(guò)該小試裝置3天的實(shí)驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整理分析,污泥處理完畢后平均COD≤95mg/L,鉛得到了大幅去除,平均Pb2+≤0.09mg/L,實(shí)現(xiàn)了底泥處置的無(wú)害化、資源化目標(biāo)。

實(shí)施例3

使用本實(shí)用新型所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統(tǒng),材料設(shè)置如下:

投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料包括15份的除COD材料和85份的除重金屬材料,粒徑300目;

底泥層的中下部固定設(shè)置多功能納米材料復(fù)合層,包括2cm的除COD材料層和8cm的除重金屬材料層,可通過(guò)篩網(wǎng)狀的載體固定;

由投料管路供給的多功能納米復(fù)合材料與底泥層的重量百分比為18%;

除COD材料選自SAMMNS-CT016納米陶瓷材料;

除重金屬材料選自SAMMNS-MSX03-P200。

實(shí)驗(yàn)設(shè)置:

1噸黑臭水體底泥鈍化靜態(tài)小試裝置。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):

該黑臭水體底泥取自?xún)x表制造廠附近水體,含水率約為99%。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)人員分析,原始污泥中COD約為120mg/L,Hg2+的含量高達(dá)2.8mg/L,污染較為嚴(yán)重。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

經(jīng)過(guò)該小試裝置1天的反復(fù)多次實(shí)驗(yàn),對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整理分析,污泥處理完畢后平均COD≤55mg/L,汞得到了大幅去除,平均Hg2+≤0.04mg/L,實(shí)現(xiàn)了底泥處置的無(wú)害化、資源化目標(biāo)。

應(yīng)用例

項(xiàng)目:安徽省蕪湖市三山區(qū)某黑臭河道治理項(xiàng)目。

項(xiàng)目數(shù)據(jù):底泥清淤量80000噸(含水率98%)。

項(xiàng)目分析:該河道兩旁分布有較多的化工企業(yè)、商戶與居民住宅區(qū),每天產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的生活污水與化工廢水偷排入河道,造成河流生態(tài)系統(tǒng)崩潰,失去自?xún)裟芰?,呈現(xiàn)嚴(yán)重黑臭狀態(tài)針對(duì)該項(xiàng)目,內(nèi)源污染的治理,即河道底泥的處置,至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)工作人員取樣分析,該河道底泥COD≤200mg/L,Cr3+≤1.2mg/L,處于較嚴(yán)重的污染狀態(tài)。

根據(jù)以上數(shù)據(jù),配合清淤工期,采用了3套處理量2400噸/天的底泥鈍化設(shè)備,根據(jù)運(yùn)行結(jié)果分析,經(jīng)過(guò)鈍化處理的底泥平均COD≤80mg/L,Cr3+≤0.02mg/L,同時(shí)保留了豐富的氮、磷營(yíng)養(yǎng)元素,完全可以用于農(nóng)田肥料使用,實(shí)現(xiàn)了黑臭水體底泥的無(wú)害化、資源化目標(biāo)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

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