一种利用废弃混凝土粉末修复污染底泥的方法技术

技术编号:10090742 阅读:164 留言:0更新日期:2014-05-28 13:49
本发明专利技术公开了一种利用废弃混凝土修复污染底泥的方法,其步骤:a)采用破碎机将废弃混凝土粉碎;b)采用玻璃缸为实验装置,设置对照组,玻璃缸进行遮光处理;c)在玻璃缸中均匀的铺上底泥;d)在底泥表面铺上混凝土粉末,对照组中不加混凝土粉末;e)根据水和底泥比例加入实验用富营养化湖水,采用虹吸法将实验用水加入玻璃缸,并标注刻度;f)实验前期取水样测定总磷、总氮、化学需氧量、溶氧、pH值和水温理化指标;g)实验结束后,将泥样在阴凉通风处风干,分析底泥的理化性质。材料廉价易得、工艺简单、操作方便、无二次污染、适用范围广,应用于富营养化水体磷负荷的削减及污染底泥的修复,为废弃建筑垃圾资源化利用提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种利用废弃混凝土修复污染底泥的方法,其步骤:a)采用破碎机将废弃混凝土粉碎;b)采用玻璃缸为实验装置,设置对照组,玻璃缸进行遮光处理;c)在玻璃缸中均匀的铺上底泥;d)在底泥表面铺上混凝土粉末,对照组中不加混凝土粉末;e)根据水和底泥比例加入实验用富营养化湖水,采用虹吸法将实验用水加入玻璃缸,并标注刻度;f)实验前期取水样测定总磷、总氮、化学需氧量、溶氧、pH值和水温理化指标;g)实验结束后,将泥样在阴凉通风处风干,分析底泥的理化性质。材料廉价易得、工艺简单、操作方便、无二次污染、适用范围广,应用于富营养化水体磷负荷的削减及污染底泥的修复,为废弃建筑垃圾资源化利用提供了新途径。【专利说明】—种利用废弃混凝土粉末修复污染底泥的方法
本专利技术属于水环境治理领域,更具体涉及,它适用于富营养化水体磷负荷的削减及污染底泥的修复。
技术介绍
水体富营养化是一个全球性的问题,而高营养盐负荷是水体富营养化的重要成因之一。而磷是导致富营养化的主要限制因子之一,水体中磷的来源可分为外源磷和内源磷。当外源磷得到有效控制的情况下,内源磷成为水体磷负荷的主要来源。底泥是湖泊水体重要的内源污染来源,底泥磷释放是内源磷的主要组成。底泥物理化学性质以及环境因子是导致底泥磷释放的影响因素。例如底泥颗粒物的粒径、有机质和氧化物含量以及底泥中磷的形态等,以及溶解氧、温度、PH值和水体扰动等环境因子的改变。因此,底泥磷释放的控制对水体富营养化治理是至关重要的。目前,底泥污染控制技术主要包括异位处理技术和原位处理技术等两大类。异位处理技术是将污染底泥挖出来运输到其他地方后再进行处理,以防止污染水体。异位处理技术主要有底泥疏浚、异位淋洗等(洪祖喜,何品晶.受污染底泥异地处理处置技术.上海环境科学,2002,4 (21): 233-236.)。原位处理技术是在原地利用物理、化学或生物方法减少受污染底泥的容积,减少污染物含量或降低污染物的溶解度、毒性或迁移性,并阻止污染物释放到水体中(洪祖喜,何品晶,邵立明.水体受污染底泥原地处理技术.环境保护,2002,10: 15-17.)。目前,国内外广泛应用的原位处理技术主要有钝化、覆盖、生物修复、氧化、引水等(Roelofs J.G.M., Brouwer E., Bobbink R.Restoration ofaquatic macrophyte vegetation in acidified and eutrophicated shallow soft waterwetlands in the Netherlands .Hydrobiologia, 2002,478(15): 171-180.)。底泥原位钝化技术是一项重要的湖泊内源污染控制技术,它主要通过向水/沉积物系统中施加所优选的钝化药剂,经沉淀、吸附等理化作用,降低水中的磷浓度,同时使底泥中污染物惰性化,在污染底泥的表层形成隔离层,增加底泥对磷的束缚能力,从而有效削减污染底泥中的磷向上覆水体释放(张锡辉.水环境修复工程学原理与应用.北京:化学工业出版社,2002)。与其他的底泥污染控制 技术相比,底泥原位钝化技术具有生态、经济有效等特点(胡小贞,金相灿,梁丽丽,等.不同改良条件下硫酸铝对滇池污染底泥磷的钝化效果.环境科学学报,2008,28(1): 44-49.)。钝化剂的选择对底泥污染控制的效果至关重要,常用的钝化剂有铝盐、铁盐和钙盐(Wauer G.,Gonsiorczyk T.,Kretschmer K.,Casper P.,Koschel R Sediment treatment witha nitrate-storing compound to reduce phosphorus release .Water Research,2005,39: 494-500.)。目前,对于经济有效的新型钝化剂的探索也受到广泛关注。
技术实现思路
本专利技术的目的是 在于提供了,且具有廉价易得,使用操作简单,修复效果好,能同时实现底泥修复和垃圾处置的双赢。为了实现上述的目的,本专利技术采用以下技术措施: 一种利用废弃混凝土修复污染底泥的方法,其步骤是: 1)采用破碎机将废弃混凝土粉碎磨细后过90-110目筛; 2)采用12个规模一致的玻璃缸(20cmX15cmX28cm)为实验装置,3个为一平行,分为4组,其中设置一个对照组,3个实验组,所有玻璃缸四面都进行遮光处理; 3)在玻璃缸中均匀的铺上厚度为4-6cm的底泥(养鱼池塘底泥); 4)在底泥表面均匀的铺上混凝土粉末,对照组中不加混凝土粉末,3个实验组加入混凝土粉末的用量分别为4-6g,9-llg,ll-16g ; 5)根据水和底泥为3:1的比例加入实验用富营养化湖水。为了防止在加水过程中造成底泥悬浮,则采用虹吸法(常规方法)将实验用水沿壁缓慢(加水的时间没有限制)的加入玻璃缸,并标注刻度; 6)实验前期每3天取水样测定总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(C0D)、溶氧(DO)、pH值和水温(T)等理化指标。实验后期每5天测定一次,每次取水样体积为75 - 85mL,取样后用实验用水补充至刻度线; 7)实验结束后,将每个缸中的水倒掉,对照组中取表层底泥,实验组中去掉混凝土粉末后取表层底泥,将泥样在阴凉通风处风干(大约I个月),风干后的样品用研钵研磨至全部通过90 — 110目筛,分析实验结束后底泥的理化性质。8)混凝土粉末能吸附底泥中的磷,从而减少底泥中磷向上覆水中释放,当底泥(干重)总磷含量为2.1g时,所需混凝土`粉末的最佳用量为10g,即混凝土粉末与底泥总磷含量的最佳比例约为5:1。本专利技术与现有技术相比,具有以下优点和效果: 本专利技术将废弃的混凝土磨成粉末作为钝化剂用于对上覆水中污染物的控制以及污染底泥的修复。混凝土粉末对上覆水中总磷浓度有削减作用,同时能吸附底泥中的磷,减少磷向上覆水中释放。混凝土粉末能吸附底泥中的磷,从而减少底泥中磷向上覆水中释放,当底泥(干重)总磷含量为2.1g时,所需混凝土粉末的最佳用量为10g,即混凝土粉末与底泥总磷含量的最佳比例约为5:1。本专利技术材料廉价易得、工艺简单、操作方便、无二次污染、适用范围广,可以应用于富营养化水体磷负荷的削减及污染底泥的修复,同时为废弃建筑垃圾资源化利用提供了新途径。【专利附图】【附图说明】图1为一种上覆水中TP变化情况的曲线示意图。图2为一种上覆水中TN变化情况的曲线示意图。图3为一种上覆水中COD变化情况的曲线示意图。图4为一种上覆水中pH和温度变化情况的曲线示意图。图5为一种上覆水中DO和温度变化情况的曲线示意图。图6为一种混凝土粉末对底泥TN影响的示意图。图7为一种混凝土粉末对底泥TP影响的不意图。图8为一种混凝土粉末对底泥各形态磷影响的示意图。【具体实施方式】实施例1: ,其步骤是: 采用12个规模一致的玻璃缸为实验装置,3个为一平行,分为4组,其中设置一个对照组,3个实验组。将底泥均匀的平铺在12个玻璃缸底部,对照组不加入混凝土粉末,其他3个实验组分别加入4或5或6g,9或10或llg,14或15或16g用量的混凝土粉末,根据水泥比为3:1的比例加入实验用水。为了防止本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种利用废弃混凝土修复污染底泥的方法,其步骤是:a)采用破碎机将废弃混凝土粉碎磨细后过90‑110目筛; b) 采用12个规模一致的玻璃缸为实验装置,3个为一平行,分为4组,其中设置一个对照组,3个实验组,所有玻璃缸四面都进行遮光处理;c) 在玻璃缸中均匀的铺上厚度为4‑6cm的底泥;d) 在底泥表面均匀的铺上混凝土粉末,对照组中不加混凝土粉末,3个实验组加入混凝土粉末的用量分别为4‑6g,9‑11g,11‑16g;e) 根据水和底泥为3:1的比例加入实验用富营养化湖水,在加水过程中造成底泥悬浮,采用虹吸法将实验用水加入玻璃缸,并标注刻度; f) 实验前期每3天取水样测定总磷、总氮、化学需氧量、溶氧、pH值和水温理化指标,实验后期每5天测定一次,每次取水样体积为75-85mL,取样后用实验用水补充至刻度线;g) 实验结束后,将每个缸中的水倒掉,对照组中取表层底泥,实验组中去掉混凝土粉末后取表层底泥,将泥样在阴凉通风处风干,风干后的样品用研钵研磨至全部通过90-110目筛,分析实验结束后底泥的理化性质。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:梁威贾陈蓉代嫣然
申请(专利权)人:中国科学院水生生物研究所
类型:发明
国别省市:湖北;42

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