一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件，以防止底泥中的氨氮和磷酸鹽對水體的二次污染，包括方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層，所述方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層上下均設(shè)有土工布層，上下土工布層邊緣封閉將方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層包裹在其中。方解石主要用于去除底泥中所釋放出來的磷酸鹽；鈣改性沸石一方面可以用于去除底泥中所釋放出來氨氮，另一方面鈣改性沸石吸附氨氮后所交換出來的鈣離子會促進方解石對磷酸鹽的去除。本實用新型專利技術(shù)的復(fù)合覆蓋件還利用土工布特有的致密性，高機械強度以及化學(xué)穩(wěn)定性等特點，有效保持復(fù)合覆蓋件整體結(jié)構(gòu)的完整性，并使得失效的覆蓋材料的定期更換變得簡單。（*該技術(shù)在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于環(huán)境保護
，具體涉及一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件。
技術(shù)介紹
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、人口的增長以及城市化進程的加快，污水的產(chǎn)生量日益增加，而我國的污水處理率相對較低，導(dǎo)致大量未經(jīng)處理達標(biāo)的污水直接進入我國水體，造成了水體的嚴(yán)重污染。目前，我國的許多水體已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的富營養(yǎng)化狀態(tài)。氮和磷是引起水體富營養(yǎng)化的兩種關(guān)鍵營養(yǎng)元素。底泥是進入水體氮和磷的重要歸宿和蓄積庫。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化時，底泥中氮和磷可能會釋放出出來，再次污染水體。因此，有效·控制底泥中氮和磷的釋放對于我國水體的富營養(yǎng)化防治是非常重要的。目前，底泥污染控制技術(shù)主要分為兩大類，即易位控制技術(shù)和原位控制技術(shù)。易位控制技術(shù)主要是指底泥疏竣及疏竣底泥的處理處置。該技術(shù)因其費用昂貴、污染物漏失以及對原有水體底部生態(tài)破壞嚴(yán)重等缺點難以大范圍地推廣和應(yīng)用。現(xiàn)有的原位控制技術(shù)主要采用原位覆蓋層來阻止底泥污染物進入水體。清潔沉積物、沙子和礫石等是常用的覆蓋材料。但是這種由清潔沉積物、沙子和礫石等材料構(gòu)建的底泥覆蓋系統(tǒng)的覆蓋層通常較厚，從而影響了水體的水深，并且清潔沉積物、沙子和礫石等覆蓋材料對底泥所釋放的污染物無固定能力，從而影響了覆蓋層控制底泥污染物釋放的效果。為克服清潔沉積物、沙子和礫石等覆蓋材料所構(gòu)建的底泥覆蓋系統(tǒng)的缺陷，可以采用底泥活性覆蓋系統(tǒng)，即由可以吸附或共沉淀污染物的材料構(gòu)建的底泥覆蓋系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的底泥覆蓋系統(tǒng)相比，底泥活性覆蓋系統(tǒng)的厚度更薄，可以避免傳統(tǒng)底泥覆蓋系統(tǒng)降低地表水體這一缺陷。此外，與傳統(tǒng)的底泥覆蓋系統(tǒng)相比，底泥活性覆蓋系統(tǒng)控制底泥污染物釋放的效果更好。我們先前的研究已經(jīng)表明，由方解石構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)可以有效地控制底泥磷的釋放，由鈣改性沸石構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)可以有效地控制底泥氮的釋放。但是，這種由單一材料構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)均存在明顯的缺陷。比如，由單一方解石構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)不能有效地控制底泥氮的釋放，由單一鈣改性沸石構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)不能有效地控制底泥磷的釋放。此外，由單一方解石或鈣改性沸石構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)的厚度往往比較薄，容易受水流沖刷或風(fēng)浪、水生動物擾動等的影響，導(dǎo)致這些底泥活性覆蓋系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的完整性易受水流、風(fēng)浪和水生動物等外界條件的破壞，從而降低了底泥活性覆蓋系統(tǒng)控制底泥污染物釋放的效果。土工布是由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性土工合成材料，具有優(yōu)秀的過濾、排水、隔離、加筋、防滲、防護作用，具有重量輕、抗拉強度高、滲透性好、耐高溫、抗冷凍、耐老化、耐腐蝕等優(yōu)點。如果采用土工布將方解石和鈣改性沸石包裹其中構(gòu)建一種底泥活性復(fù)合覆蓋結(jié)構(gòu)，一方面該底泥活性復(fù)合覆蓋結(jié)構(gòu)中的方解石和鈣改性沸石可以有效地控制底泥氮和磷的釋放，另一方面該底泥活性復(fù)合覆蓋結(jié)構(gòu)中的土工布會將方解石、鈣改性沸石等活性材料與上覆水和底泥隔開，不僅可以有效防止底泥活性覆蓋系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的完整性受到外界條件的破壞，而且還可以使失效的活性覆蓋材料的定期更換變得簡單。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是要克服現(xiàn)有技術(shù)中底泥污染控制技術(shù)中存在的缺陷，而提供一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件，該復(fù)合覆蓋層系統(tǒng)可以有效控制底泥中氮和磷再次污染水體。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件，其特征在于，包括方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層，所述方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層上下均設(shè)有土工布層，上下土工布層邊緣封閉將方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層包裹在其中。所述的方解石和 丐改性沸石混合物覆蓋層的厚度為10 100mm。所述的方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層中的方解石和鈣改性沸石的粒徑為6目 600目。所述的方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層中的鈣改性沸石由以下方法制得(I)配置濃度為O. 01 2. OmoI/L的Ca2+溶液；(2)稱取粒徑6目 600目之間的天然沸石置于容器中，再按照液固比為O. I 1000mL/g移取Ca2+溶液與天然沸石進行充分混合；(3)反應(yīng)O. 5 96h后進行固液分離、清洗、干燥即可。土工布具有透水性能好、致密性強、機械強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好，質(zhì)量輕，價格便宜等優(yōu)點；方解石對水中的磷酸鹽具有很好地去除能力。鈣改性沸石對水中的氨氮具有很好的吸附能力，并且鈣改性沸石吸附氨氮后所交換出來的鈣離子會促進方解石對磷酸鹽的去除；利用土工布將方解石和鈣改性沸石包裹其中，形成一張底泥的復(fù)合覆蓋結(jié)構(gòu)，將污染底泥表面覆蓋該復(fù)合覆蓋結(jié)構(gòu)，可以有效阻止底泥中氮和磷向水體的釋放。本技術(shù)的優(yōu)點在于提供一種用于同時有效控制底泥氮和磷釋放的底泥污染原位控制技術(shù)，克服了單獨使用方解石覆蓋系統(tǒng)難以有效控制底泥中氨氮釋放這一缺陷，克服了單獨使用鈣改性沸石覆蓋系統(tǒng)難以有效控制底泥中磷釋放這一缺陷，還克服了單一方解石材料或單一鈣改性沸石材料構(gòu)建的底泥活性覆蓋系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)的完整性容易受到水流、風(fēng)浪和水生動物等外界條件的破壞這一缺陷；此外，利用土工布特有的特性使得失效覆蓋材料的定期更換變得簡單。附圖說明圖I為本技術(shù)置于水體中底泥之上的示意圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例和附圖進一步闡述本技術(shù)。首先制備鈣改性沸石(1)配置濃度為O. 2mol/L的Ca2+溶液；(2)稱取粒徑6目 600目之間的天然沸石置于容器中，再按照液固比為10mL/g移取Ca2+溶液與天然沸石進行充分混合；(3)反應(yīng)40h后進行固液分離、清洗、干燥即可。然后將所制的鈣改性沸石與粒徑為6目 600目方解石顆粒混合均勻，截取面積為Im2的土工布兩塊，將所得方解石與鈣改性沸石混合物均勻鋪灑在其中一塊土工布上，厚度在18 20_，然后用另一塊土工布覆蓋，將兩塊土工布的邊緣通過粘合或縫合的方式封閉。圖I所示為本技術(shù)置于水體中底泥之上的示意圖，如圖所示，方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層100上部均設(shè)有土工布層200，下部設(shè)有土工布層300，土工布層200和土工布層300邊緣封閉將方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層100包裹在其中；土工布層200將方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層100與水體400分隔開；土工布層300將方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層100與底泥500分隔開。利用本技術(shù)的復(fù)合覆蓋件可以有效控制底泥中氮和磷的釋放通過實驗研究表明，模擬實驗條件下I. 8cm厚的方解石和鈣改性沸石混合物覆蓋層，對底泥氮和磷的抑 制率分別高達98 %和99 %。上述實施例應(yīng)理解為僅用于說明本技術(shù)而不用于限制本技術(shù)的保護范圍。在閱讀了本技術(shù)記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本技術(shù)作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本技術(shù)權(quán)利要求所限定的范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件，其特征在于，包括混合物覆蓋層，所述混合物覆蓋層上下均設(shè)有土工布層，上下土工布層邊緣封閉將混合物覆蓋層包裹在其中。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于氮磷污染底泥修復(fù)的新型覆蓋件，其特征在于，包括混合物覆蓋層，所述混合物覆蓋層上下均設(shè)有土工布層，上下土工布層邊緣封閉將混...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林建偉，詹艷慧，邢云青，王春峰，
申請(專利權(quán))人：上海海洋大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：