[实用新型]一种用于控制底泥氮磷释放的复合覆盖件

说明书

技术领域

本实用新型属于环境保护技术领域，具体涉及一种用于控制底泥氮磷释放的复合覆盖件。

背景技术

随着我国社会经济的快速发展、人口的增长以及城市化进程的加快，污水的产生量日益增加，而我国的污水处理率相对较低，导致大量未经处理达标的污水直接进入我国水体，造成了水体的严重污染。我国的许多水体已经出现了严重的富营养化状态。氮和磷是引起水体富营养化的两种关键营养元素。底泥是进入水体氮磷污染物的重要归宿和蓄积库。当环境条件发生变化时，底泥中氮磷污染物可能会释放出出来，再次污染水体。因此，有效控制底泥中氮磷污染物的释放对于我国地表水环境的污染治理和富营养化防治具有重要的现实意义。

目前，底泥污染控制技术主要分为两大类，即底泥污染易位控制技术和底泥污染原位控制技术。底泥污染易位控制技术主要是指底泥疏竣及疏竣底泥的处理处置。由于底泥污染异位控制技术因费用昂贵、污染物漏失以及对原有水体底部生态破坏严重等缺点难以大范围地推广和应用。现有的原位控制技术主要采用原位覆盖层来阻止污染物进入水体。清洁沉积物、沙子和砾石等是常用的覆盖材料。但是这种由清洁沉积物、沙子和砾石等材料构建的覆盖系统的覆盖层通常较厚，从而影响了水体的水深，并且清洁沉积物、沙子和砾石等覆盖材料在水体流动较快的水域，易被淘蚀，从而影响了覆盖的效果。

为克服清洁沉积物、沙子和砾石等覆盖材料所构建的覆盖系统的缺陷，可以采用底泥活性覆盖系统，即由可以吸附或共沉淀污染物的材料构建的底泥覆盖系统。与传统的底泥覆盖系统相比，底泥活性覆盖系统不仅抑制底泥污染物释放的效率明显提高，而且还可以明显减少了覆盖材料的使用量，从而可以一定程度上解决底泥惰性覆盖系统降低地表水体水深这一缺陷。研究表明，可以单独采用方解石或铝改性沸石作为覆盖材料构建底泥活性覆盖系统以控制底泥污染物的释放。但是单独采用一种覆盖材料构建的底泥活性覆盖系统存在明显的缺陷。比如单独采用方解石构建的底泥覆盖系统不能有效控制底泥中氨氮的释放。单独采用铝改性沸石作为覆盖材料构建的底泥活性覆盖系统可能存在铝的释放风险，并且有效控制底泥磷释放的持续时间有限。如果采用方解石和铝改性沸石构建一种底泥复合覆盖系统并将其用于控制污染底泥中氮磷的释放，一方面可能可以达到同时有效控制底泥中氮磷释放的目的，另一方面也可以利用方解石的缓冲作用缓解铝改性沸石中铝的释放风险。

方解石和铝改性沸石的粒径越小，其作为覆盖材料构建的底泥活性覆盖系统对底泥中污染物的释放控制能力也就越强。但是粒径越小的覆盖材料在使用过程中会出现上浮，随水体流动而流失而引起二次污染问题。土工布是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用，具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀等优点，在环境保护和水土流失防治方面具有较广泛的应用。如果采用土工布将覆盖材料与上覆水和底泥隔开，就可以达到降低覆盖材料上浮而引起的二次污染问题，并且会使失效的覆盖材料的定期更换变得可能而又有效。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是要克服现有技术中底泥污染控制技术中存在的缺陷，而提供一种用于控制底泥氮磷释放的复合覆盖件，该复合覆盖件可有效控制底泥中氮磷污染物污染水体，不会使底泥中氮磷污染物进入水体。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于控制底泥氮磷释放的复合覆盖件，包括铝改性沸石覆盖层和位于其下方的方解石覆盖层，方解石覆盖层和铝改性沸石覆盖层之间，方解石覆盖层之下，铝改性沸石覆盖层之上均设有土工布层，所述各土工布层的边缘相连接将所述铝改性沸石覆盖层和方解石覆盖层包裹在其中。

所述方解石覆盖层中的方解石的粒径为6目～600目。

所述方解石覆盖层的厚度为3～50mm。

所述铝改性沸石覆盖层中的铝改性沸石的粒径为6目～600目。

所述铝改性沸石覆盖层的厚度为5～50mm。

所述铝改性沸石覆盖层中的铝改性沸石的制备包括以下步骤：

(1)配置浓度为0.01～1.0mol/L的Al³⁺溶液；

(2)将步骤(1)制得的Al³⁺溶液与粒径在6目～600目之间的天然沸石按照液固比为0.1～10mL/g混合；

(3)用氢氧化钠溶液将步骤(2)所得混合液的pH值调节至7.0～8.0，继续振荡0.5～24h，固液分离，清洗，干燥，得铝改性沸石。

步骤(3)中的氢氧化钠溶液浓度为0.1～3.0mol/L。