本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種黑臭水體的底泥鈍化系統。
背景技術：
近年來，隨著我國城市化與工業化進程的飛速發展，由于水污染控制與治理措施的滯后，或者能力有限或者水平較低，一些城市水體尤其是中小城市水體，直接成為工業、農業及生活污水的主要排放通道與場所，導致城市水體大面積污染，引起水體富營養化，最終形成水體黑臭，對城市生態人文景觀造成嚴重不利影響，越來越引起人們的關注。
目前采用的黑臭水體治理修復技術主要有截污、底泥清淤、曝氣充氧、化學加藥、調水稀釋、改變流態、水生動植物生態修復等手段，能夠取得一定的處理效果，但是針對黑臭水體內源污染治理的手段相對單一，基本都是清淤后脫水、干化后填埋或者焚燒，能耗費用高且存在二次污染風險，不符合當今污泥處置無害化與資源化的趨勢，亟待開發一種新型處理工藝以解決上述問題。
中國專利201410848848.X提供了一種適合水生生態重建的底泥鈍化系統及其施工工藝。其采用生態型底泥鈍化技術，其依賴對自然地形的處理，無法形成成套的裝置或系統。
技術實現要素：
為解決現有技術的不足，改善傳統底泥處理能耗費用高、存在二次污染，不能夠做到污泥無害化與資源化的現狀，本發明提供了一種黑臭水體的底泥鈍化系統，以從內源著手，配合點源、面源污染治理工藝，形成立體效應，以消除水體富營養化導致的黑臭現象。
本發明所提供的技術方案如下：
一種黑臭水體的底泥鈍化系統，包括依次連通的進料管道、管道混合器、反應器和出料管，所述管道混合器設置有供給第一多功能納米復合材料的投料管路，所述投料管路設置有供水管路，在所述反應器內設置有攪拌器，在所述反應器的底部設置有底泥層，所述底泥層內填充有第二多功能納米復合材料，其中，所述第一多功能納米復合材料包括10～20份的除COD材料和80～90份的除重金屬材料，所述第二多功能納米復合材料包括10～20份的除COD材料和80～90份的除重金屬材料。
進一步的，所述管道混合器與所述反應器的一側的上部連通，所述出料管與所述反應器的另一側的下部連通。
進一步的，所述攪拌器伸入到所述底泥層的中部。
優選的，所述底泥層中的所述第二多功能納米復合材料為粒徑為250～350目的粉末。
優選的，所述底泥層中的所述第二多功能納米復合材料的填充率為30～40％。
優選的，所述投料管路供給的所述第一多功能納米復合材料與所述底泥層的重量百分比為10～25％。
優選的，除COD材料選自由格豐環保科技有限公司生產所提供的SAMMNS-CT03納米陶瓷材料、SAMMNS-CT06納米陶瓷材料或SAMMNS-CT016納米陶瓷材料中的任意一種。
優選的，除重金屬材料選自由格豐環保科技有限公司生產所提供的SAMMNS-MSX01-P200、SAMMNS-MSX02-P200或SAMMNS-MSX03-P200中的任意一種。
水體生態修復關鍵的一點在于底泥的疏浚或者改善，黑臭水體底泥含有大量的重金屬、腐殖質、硫化物、厭氧菌、氮磷元素等，如若在治理中不加以處理，會造成嚴重的內源污染，導致前功盡棄。本發明所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統主要針對黑臭水體治理中內源污染物進行異位強化治理，對污染物質進行原位鈍化，鈍化后的底泥可以作為肥料施用，產生經濟效益，符合當今污泥處置無害化、資源化的發展趨勢。
總體上，本發明具有如下優點：
1、多功能納米復合材料采用250-350目的極細粉末形式，具有巨大的比表面積，因此較少的投加量即可鈍化大量黑臭底泥中的重金屬元素，消除過高的COD，使得污泥無害化、資源化，可做肥料；
2、材料投加采用管道混合器的形式，結構簡單，節省能耗，無多余動力設備，維護檢修十分方便；
3、特殊表面功能基團結構，擁有豐富的孔隙率能夠大量吸附有機物，靶向鈍化目標重金屬污染因子徹底消除黑臭水體底泥資源化障礙；
4、豐富的孔隙結構形成了厭氧、缺氧與好氧環境，方便不同種類的微生物協同發揮作用，對有機污染因子進行輔助去除；
5、不同于傳統材質，多功能納米復合材料具有很高的機械強度、優良的耐酸堿腐蝕性能，適用于絕大多數環境之中，在污泥作為肥料使用時不會因為環境變化而重新釋放出污染物質，杜絕二次污染隱患；
6、反應時間短，配合可變速攪拌器，只需要30-60min即可完成多功能納米復合材料對底泥中目標污染因子的處理過程，處理完畢后的底泥即可資源化利用。
本發明所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統，將納米材料的物理化學作用、微生物生化作用有機結合，用于黑臭水體內源污染強化治理，COD去除率≥50％，重金屬去除率≥98％，經過處理后的底泥中污染因子得到大幅削減去除，能夠有效配合其他黑臭水體治理手段，發揮高效協同作用。
附圖說明
圖1是本發明所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統的結構圖。
附圖1中，各標號所代表的結構列表如下：
1、進料管道，2、投料管路，3、管道混合器，4、反應器，5、底泥層，6、攪拌器，7、出料管，8、供水管路。
具體實施方式
以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實施例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
在一個具體實施方式中，如圖1所示，一種黑臭水體的底泥鈍化系統，包括依次連通的進料管道1、管道混合器3、反應器4和出料管7，所述管道混合器3與所述反應器4的一側的上部連通，所述出料管7與所述反應器4的另一側的下部連通。
所述管道混合器3設置有供給第一多功能納米復合材料的投料管路2，所述投料管路2設置有供水管路8，供水管路8的供水攜帶第一多功能納米復合材料進入管道混合器3。在所述反應器4內設置有攪拌器6，在所述反應器4的底部設置有底泥層5。所述底泥層5內填充有第二多功能納米復合材料，所述攪拌器6伸入到所述底泥層5的中間。
實施例1
使用本發明所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統，材料設置如下：
第一多功能納米復合材料包括20份的除COD材料和80份的除重金屬材料，粒徑350目；
第二多功能納米復合材料包括10份的除COD材料和90份的除重金屬材料，粒徑250目，填充率為40％；
由投料管路供給的多功能納米復合材料與底泥層的重量百分比為10％；
除COD材料選自SAMMNS-CT03納米陶瓷材料；
除重金屬材料選自SAMMNS-MSX01-P200。
實驗設置：
0.05噸/小時黑臭水體底泥鈍化小試裝置。
實驗數據：
該污泥取皮革廠附近水體，含水率約為97％。經過試驗人員分析，原始污泥中COD約為150mg/L，Cr3+的含量高達3.6mg/L，污染較為嚴重。
實驗結果分析：
經過該小試裝置3天的實驗，對數據結果進行整理分析，污泥處理完畢后平均COD≤70mg/L，三價鉻得到了大幅去除，平均Cr3+≤0.07mg/L，實現了底泥處置的無害化、資源化目標。
實施例2
使用本發明所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統，材料設置如下：
第一多功能納米復合材料包括10份的除COD材料和90份的除重金屬材料，粒徑250目；
第二多功能納米復合材料包括20份的除COD材料和80份的除重金屬材料，粒徑350目，填充率為30％；
由投料管路供給的多功能納米復合材料與底泥層的重量百分比為25％；
除COD材料選自SAMMNS-CT06納米陶瓷材料；
除重金屬材料選自SAMMNS-MSX02-P200。
實驗設置：
0.1噸/小時黑臭水體底泥鈍化小試裝置。
實驗數據：
該黑臭水體底泥取自蓄電池制造廠附近水體，含水率約為98％。經過試驗人員分析，原始污泥中COD約為230mg/L，Pb2+的含量高達4.7mg/L，污染較為嚴重。
實驗結果：
經過該小試裝置3天的實驗，對數據結果進行整理分析，污泥處理完畢后平均COD≤95mg/L，鉛得到了大幅去除，平均Pb2+≤0.09mg/L，實現了底泥處置的無害化、資源化目標。
實施例3
使用本發明所提供的黑臭水體的底泥鈍化系統，材料設置如下：
第一多功能納米復合材料包括15份的除COD材料和85份的除重金屬材料，粒徑300目；
第二多功能納米復合材料包括15份的除COD材料和85份的除重金屬材料，粒徑300目，填充率為35％；
由投料管路供給的多功能納米復合材料與底泥層的重量百分比為18％；
除COD材料選自SAMMNS-CT016納米陶瓷材料；
除重金屬材料選自SAMMNS-MSX03-P200。
實驗設置：
1噸黑臭水體底泥鈍化靜態小試裝置。
實驗數據：
該黑臭水體底泥取自儀表制造廠附近水體，含水率約為99％。經過試驗人員分析，原始污泥中COD約為120mg/L，Hg2+的含量高達2.8mg/L，污染較為嚴重。
實驗結果：
經過該小試裝置1天的反復多次實驗，對數據結果進行整理分析，污泥處理完畢后平均COD≤55mg/L，汞得到了大幅去除，平均Hg2+≤0.04mg/L，實現了底泥處置的無害化、資源化目標。
應用例
項目：安徽省蕪湖市三山區某黑臭河道治理項目。
項目數據：底泥清淤量80000噸(含水率98％)。
項目分析：該河道兩旁分布有較多的化工企業、商戶與居民住宅區，每天產生相當數量的生活污水與化工廢水偷排入河道，造成河流生態系統崩潰，失去自凈能力，呈現嚴重黑臭狀態針對該項目，內源污染的治理，即河道底泥的處置，至關重要。經過工作人員取樣分析，該河道底泥COD≤200mg/L，Cr3+≤1.2mg/L，處于較嚴重的污染狀態。
根據以上數據，配合清淤工期，采用了3套處理量2400噸/天的底泥鈍化設備，根據運行結果分析，經過鈍化處理的底泥平均COD≤80mg/L，Cr3+≤0.02mg/L，同時保留了豐富的氮、磷營養元素，完全可以用于農田肥料使用，實現了黑臭水體底泥的無害化、資源化目標。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。