【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、有研究表明，底泥内源污染是河湖水生态系统难易恢复的主因。因此，控制内源污染是河湖水环境治理的常用手段。底泥清淤通常被应用于河湖内源污染的治理，是指利用大型的疏挖器械将表层重污染底泥从水体中清除，进而达到削减内源释放，改善河湖水质的目的。
2、底泥清淤中最重要的环节就是如何处置清淤出来的大量淤泥。传统上，河湖清淤是直接将清除出来的淤泥随意堆弃于坑塘中，自然固结，这样不仅占用大量的土地，还可能会对周围的生态环境造成影响。因此，合理解决清淤底泥以及后续的资源化利用则显得十分重要。总体来说，对清淤的底泥处置的方法有机械脱水法和土工管袋处理的方法。比较来说，机械脱水法处理效率高，但价格昂贵，还需要对机械压滤后的泥饼进行二次转运，又增加了清淤的成本。
3、土工管袋是一种类似过滤筛分技术，主要是将清淤的泥浆充盈中管袋中，在脱水药剂的作用下，实现泥水分离，絮凝的底泥颗粒在管袋中逐步固结。随着水分的逐渐降低，固结的底泥则可以作为湿地的基质进行应用或者固结的底泥也可以用作为绿化用土。但是，固结底泥基质化利用还需要满足释放通量小，不产生二次污染的基本要求，这与絮凝药剂添加以及充填时的含固率具有密切的关系。管袋固结清淤底泥的方法具有造价低、生态环境友好的特点。近年来，已经成为清淤底泥处置的主要方式之一。
4、近年来，人们逐渐意识到恢复河湖滨岸带湿地对于外源污染物的截留以及河湖生态系统的恢复具有重要的作用。然而，河湖滨岸带的恢复受限于基质或基地的缺失。大多数河湖滨岸带为硬质化坡岸，无法满足沉水、挺水的恢
5、一般来说，清淤底泥中富含大量的氮磷有机质，比较适宜于作为水生植物的着生基质。因此，采用合适的方法将清淤的底泥在土工管袋中固结、干化，再采用原位改良的方式即可实现固结底泥-基质的转变。但是，管袋固结的效率，受固管冲填时的泥浆含固率、絮凝药剂添加的比例影响较大，同时上述这些因素也会对余水中的氮磷浓度造成影响。固结后的淤泥为满足水生植物的生长，对于固结后底泥的含水率、孔隙度也有严格的要求，否则将会影响水生植物的成活率。
6、综上所述，针对我国河湖清淤底泥资源化利用低，无法解决淤泥出路的问题。本专利技术主要利用土工管袋原位固结清淤底泥的技术，并考虑到我国河湖滨岸带普遍存在硬质化破岸，生态系统脆弱等问题，将固结底泥作为湿地基质，恢复河湖生态系统。该方法的开展，将极大解决清淤底泥的出路问题，同时通过河湖滨岸带的恢复，又可实现河湖生态系统良性的发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氮磷污染清淤底泥就地处置及其基质生态利用，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法：包括以下步骤：s1：依据河湖滨岸带现有低洼地形，辅以人工开挖，铺设土工管袋若干，管袋底部高程尽量保持一致，并且开挖排水沟渠，同时依据现有空间布设泥浆输送管道和药剂输送管道；
4、s2：分析清淤底泥粒径分布特征，确定其质地属性；
5、s3：利用泥浆泵将合适的含固率泥浆冲盈至泥浆输送管道，通过药剂添加装置将药剂(絮凝剂)充盈至药剂添加管道，泥浆与絮凝剂于交汇口汇合反应得到絮体，絮体经沉降、过滤，充盈至土工管袋内；
6、s4：反复充盈土工管袋，直至达到最大冲填容量，随后原地固结时间不少于3个月，含水率不大于60％为宜，固化淤泥ph值介于7～8。
7、较为优化地，土工管袋采用双层叠袋法充填。
8、较为优化地，所述絮凝剂包括絮凝剂a、絮凝剂b中的一种或两种；当清淤底泥粒径中小于16μm级别的底泥占比<50％时，为粗颗粒淤泥，使用絮凝剂a；当清淤底泥粒径中小于16μm级别的底泥占比>50％时，为细颗粒淤泥，使用絮凝剂a和絮凝剂b组合。
9、较为优化地，所述絮凝剂a为聚合氯化铝，絮凝剂b为阴离子聚丙烯酰胺。
10、较为优化地，所述聚合氯化铝的浓度为1～2％，聚丙烯酰胺的浓度为0.02～0.06％。
11、较为优化地，所述聚合氯化铝中三氧化二铝含量≥30％，所述阴离子聚丙烯酰胺的分子量为1000～1300万。
12、较为优化地，所述底泥泥浆的含固率为8～10％。
13、较为优化地，所述原地固结的时间不少于3个月，所得固结底泥含水率不大于60％，ph值为7～8；所述含水率指固结底泥剖面中任一层位的水分与固结泥干重的比值。
14、一种清淤底泥基质生态利用的技术方法：包括以下步骤：取固结底泥柱样和湖体对应清淤区底泥柱样，利用静态释放的方法在25℃条件下模拟总氮和总磷释放，当固结底泥的氮磷释放为湖体对应清淤区底泥柱样氮磷释放的1/3及以下时，即为复合湿地基质要求的固结底泥，将符合湿地基质要求的固结底泥搅拌混合，使其孔隙度介于50～90％之间，得管袋固结混合土(混合后固结土)，将管袋固结混合土再次浸水，使其达到饱和，孔隙度介于80～90％，随后即可直接种植水生植物。
15、与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：(1)开辟新型的淤泥资源化利用途径，既可解决目前河湖清淤底泥出路的问题，又可恢复河湖滨岸带生态系统。传统的清淤底泥处理方式包括随意弃置、机械脱水等方法，但是上述方法一是可能对周围环境造成影响，诱发二次污染，其次是机械脱水固化的成本较高，且固化后的淤泥也难以再次资源化利用。为解决上述问题，本案将土工管袋的技术充分利用清淤底泥的固结中，完成固化周期后，在进行简单的混合等措施，种植挺、沉水植物，实现和河湖滨岸带生态系统的恢复。
16、(2)充分考虑管袋的固结效率和时间，管袋的固结效率与冲填过程中的泥浆含固率及其与絮凝药剂的配比密切相关。传统的管袋冲填，泥浆含固过高，导致管袋中淤泥的固结效率较差，固结周期较长，且也存在余水污染物含量(主要为总磷、总氮以及悬浮物浓度)过高等问题。本案选择合适的含固率泥浆，并配比合适的药剂配比，可使泥浆中的泥颗粒与絮凝药剂进行充分的电中和、絮凝脱水，进而可以在管袋中充分固结。同时由于泥浆含固率适中，絮凝药剂与泥颗粒以及余水中的污染物充分反应，余水中的悬浮物浓度以及总磷含量可大幅降低。
17、(3)充分评估清淤底泥作为湿地基质的可行性。清淤底泥主要为河湖中污染的表层沉积物，富含氮磷有机质，且固结底泥浸水后的二次释放问题也不容小觑。因此，采用合适的方式评估固结底泥的释放潜力和程度，评估固结底泥的潜在生态风险，以评估其作为湿地基质的可行性。
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1.一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：步骤S2中，当清淤底泥中粒径小于16μm占比小于50％时，清淤底泥属性为粗颗粒淤泥；当清淤底泥中粒径小于16μm占比大于50％时，清淤底泥属性为细颗粒淤泥。
3.根据权利要求2所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：絮凝剂包括絮凝剂A、絮凝剂B中的一种或两种；当清淤底泥为粗颗粒淤泥，使用絮凝剂A；当清淤底泥为细颗粒淤泥，使用絮凝剂A与絮凝剂B；所述絮凝剂A为聚合氯化铝，絮凝剂B为阴离子聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求3所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：所述聚合氯化铝的浓度为1～2％，聚丙烯酰胺的浓度为0.02～0.06％；絮凝剂的添加量为底泥泥浆体积的5～9％。
5.根据权利要求1所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：所述底泥泥浆的含固率为8～10％。
6.根据权利要求1所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：所述固结底泥
7.一种氮磷污染清淤底泥基质生态利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：取权利要求1中得到的固结底泥和湖体对应清淤区底泥，当固结底泥的氮磷释放量与湖体对应清淤区底泥的氮磷释放量之比≤1/3，所述固结底泥可用于湖滨湿地生态修复。
8.根据权利要求7所述的一种氮磷污染清淤底泥基质生态利用的方法，其特征在于：当固结底泥用于湖滨湿地生态修复时，过程为：将固结底泥进行塑型混合，使得固结底泥孔隙度介于50～90％，得到管袋固结混合土；然后将管袋固结混合土浸水，致使其孔隙度介于80～90％，用于直接种植水生植物。
...【技术特征摘要】
1.一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：步骤s2中，当清淤底泥中粒径小于16μm占比小于50％时，清淤底泥属性为粗颗粒淤泥；当清淤底泥中粒径小于16μm占比大于50％时，清淤底泥属性为细颗粒淤泥。
3.根据权利要求2所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：絮凝剂包括絮凝剂a、絮凝剂b中的一种或两种；当清淤底泥为粗颗粒淤泥，使用絮凝剂a；当清淤底泥为细颗粒淤泥，使用絮凝剂a与絮凝剂b；所述絮凝剂a为聚合氯化铝，絮凝剂b为阴离子聚丙烯酰胺。
4.根据权利要求3所述的一种氮磷污染清淤底泥就地处置的方法，其特征在于：所述聚合氯化铝的浓度为1～2％，聚丙烯酰胺的浓度为0.02～0.06％；絮凝剂的添加量为底泥泥浆体积的5～9％。
5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹洪斌，李发建，
申请(专利权)人：中国科学院南京地理与湖泊研究所，
类型：发明
国别省市：
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