[发明专利]轻质底泥覆盖材料的制备方法及河道底泥修复方法

说明书

本发明涉及一种轻质底泥覆盖材料的制备方法及河道底泥修复方法。其组分及重量份数：无机粘结剂100份，有机粘结剂0.1‑10份，磁性吸附材料100‑1000份，增强纤维0.1‑10份、发泡粒子0.5‑5份，催化材料0.1‑10份。各组分经搅拌混合、造粒和自然养护制成。制得的覆盖材料粒径5‑50mm，呈微碱性，有利于改善底泥酸性微环境；比表面积大，吸附力强，尤其对磷有很好吸附效果；强度高不易破碎；质轻且比重可控，实现最佳覆盖效果；有利于促进微生物生长挂膜，提高长期抑制底泥和水质净化效果。该底泥覆盖材料及其制造工艺简单，成本低廉，适合规模化生产和应用。

技术领域

本发明属于水环境治理领域，尤其涉及一种轻质底泥覆盖材料的制备方法及河道底泥修复方法。

背景技术

河湖底泥是污染物的重要蓄积库，积累的主要污染物有重金属，N、P等营养盐及难降解有机物，其含量可达水体中的上百倍，并且与水相保持一定的动态平衡。当环境条件发生变化时，底泥中的污染物可能会释放出来，再次污染水体。所以，污染底泥已严重威胁着人类的健康和世界的环境，对污染底泥的治理刻不容缓。

目前，污染底泥控制技术主要有原位处理技术和异位处理技术2大类。原位处理技术是将污染底泥留在原处，采取措施阻止底泥污染物进入水体，即切断内污染源的污染途径；异位处理技术是将污染底泥挖掘出来运输到其它地方后再进行处理，即将水体的内污染源转移走，以防止污染水体。目前广泛应用的原位处理技术主要有覆盖(掩蔽)、固化、氧化、引水、物理淋洗、喷气和电动力学修复等。异位处理技术主要有疏浚、异位淋洗、玻璃化等。覆盖(掩蔽)作为底泥的一种原位处理技术对污染底泥的修复效果非常明显，而且工程造价低，能有效防止底泥中的污染物进入水体而造成的二次污染，不论是有机污染还是无机污染类型的底泥均适用。

原位覆盖技术通过在污染底泥表面铺放一层或多层清洁的覆盖物，使污染底泥与上层水体隔离，从而阻止底泥中污染物向水体的迁移。覆盖具有如下3方面功能：1)通过覆盖层，将污染底泥与上层水体物理性隔开；2)覆盖作用可稳固污染底泥，防止其再悬浮或迁移；3)通过覆盖物中有机颗粒的吸附作用，有效削减污染底泥中污染物进入上层水体。

目前使用较多的掩蔽材料有未污染的底泥、清洁砂子、砾石、钙质膨润土、灰渣、人工沸石、还可以采用方解石、土工织物或一些复杂的人造地基材料等。然而当前掩蔽材料多以无机沙石为主，虽然来源广泛且成本低，但存在比重大，容易陷入底泥被底泥覆盖、比表面积小，吸附性能差、不利于微生物生长，挂膜速度慢，且容易脱落、无功能性，容易引起厌氧或兼性厌氧环境，无法实现长期抑制底泥污染物释放和对水质改善功效。CN 102617089A报道了用水泥固化材制备的覆盖材料，但是碱性太强，对水体会造成二次污染，而且比表面积小，吸附性差，比重大，对底泥承载力要求高，容易沉积到底泥中，发挥不了覆盖作用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种能修复河道底泥的轻质底泥覆盖材料及其制造方法，该材料呈微碱性，强度高，吸附能力强，尤其对磷有很强的吸附作用，且有光催化和促进微生物生长功效，覆盖在底泥表面可以实现长期抑制底泥污染物释放和对水质改善功效。

为达到上述目的，本发明一种轻质底泥覆盖材料制备方法，所述的方法包括下述步骤：

（1）按照预定比例将粘结剂、吸附材料、发泡粒子和辅助添加材料充分混合；

（2）将步骤（1）的混合物中加入水，充分搅拌均匀，造粒，常温常压放置自然养护3-7天即成。

进一步的，所述的步骤（1）具体为：

按照预定比例将无机粘结剂、有机粘结剂、磁性吸附材料、增强纤维、发泡粒子和催化材料充分混合；其中：无机粘结剂100重量份，有机粘结剂0.1~10重量份，磁性吸附材料100~1000重量份，增强纤维0.1~10重量份、发泡粒子0.5~5重量份，催化材料0.1~10重量份、水150-1000重量份；制备出的覆盖材料造粒粒径5~50mm。