一種用于重度有機污染地表水的修復系統及其修復方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于水污染修復技術領域，具體涉及一種用于重度有機污染地表水的修復系統及其修復方法。
【背景技術】
[0002]工業經濟的快速發展也帶來了許多環境污染事件，工業產品、廢料、廢液等的泄漏、偷排等污染事故頻發，造成地表水甚至地下水受到嚴重污染，性質多樣、成分復雜、具有高濃度有機污染物的廢液長期排入地表水域，其毒性大、氣味刺激和難降解的特點，對居民健康、生態環境和社會安定造成了嚴重威脅，有機污染地表水治理刻不容緩。重度有機污染地表水治理具有一定挑戰性，其原因為重度有機污染物濃度較高，本身處理難度較大，而且地表水水域開闊，水量大，長期的污染對水體環境及周邊生態環境造成了難逆轉的破壞，因此設計適用于修復重度有機污染地表水的立體化修復系統，運用多種處理技術、結合污染消除與環境改良的修復思路將是未來污染環境修復治理的主導方向。
【發明內容】
[0003]針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種用于重度有機污染地表水的修復系統及其修復方法。
[0004]為實現上述目的，本發明提供一種用于重度有機污染地表水的修復系統，主要由集水系統、水處理系統、緩釋氧化過濾系統和生態恢復系統四部分組成。
[0005]所述集水系統是連接有機污染地表水與水處理系統的紐帶，根據工程規模和現場施工條件將集水系統設計為可移動式和固定式兩種，集水系統的兩端分別為水栗、中間水池和管道，用于連接有機污染地表水與水處理系統。所述水處理系統連接于集水系統的后端，其通過水栗和管道進行連接，水處理系統包括氧化裝置、中和反應槽、沉淀槽、加藥裝置、脫水裝置和過濾裝置，各裝置設備選型及處理能力根據項目規模匹配，各設備之間通過管道、傳送帶等連接，后端出口分為污泥出口和出水出口，產生脫水污泥需要外運填埋，處理出水通過管道至緩釋氧化過濾系統。所述緩釋氧化過濾系統為管道和填料組成的大面積、長期處理系統，其中填料分為氧化作用填料和過濾作用填料，其后端出口分為陸上和水上兩種，用于連接生態恢復系統，分別出水于路上植被灌溉和修復水域。
[0006]所述集水系統采用尼龍網包裹水栗，該水栗可以為潛水栗或自吸栗，防止水中懸浮物或大顆粒物質進入水栗栗體。水栗抽水后通過管道進入陸上中間水池，中間水池可根據現場條件就地挖掘或采用鋼結構焊接造池，中間水池作為進入水處理系統的調節池。如需分區域施工，可將中間水池建造為可移動式，便于工程實施。
[0007]水處理系統為芬頓高級氧化處理系統，由氧化裝置、中和反應槽、沉淀槽、加藥裝置、脫水裝置和過濾裝置組成。其中，氧化裝置可以為立方體形氧化槽或立式氧化塔；中和反應槽可以為鋼結構焊接，內部分為反應區和中和區兩個區塊;加藥裝置由各藥劑加藥罐及計量栗組成，包括燒堿、硫酸、過氧化氫和硫酸亞鐵四個罐體及其計量栗，該加藥裝置可以選擇PAM加藥裝置，為成套一體化加藥機;沉淀槽為鋼結構焊接槽，用作加堿調節pH值及添加PAM助凝后沉淀分離;脫水裝置為板框壓濾機，過濾裝置為轉盤式過濾器，主要用作沉淀槽出水后去除懸浮物。
[0008]緩釋氧化過濾系統，是利用填充了緩釋氧化材料及過濾材料的PVC管道，包括相互連接的主管道和支管道，所述主管道連接水處理系統，其中填充緩釋氧化材料，所述支管道連接生態恢復系統，其中填充過濾材料。水處理系統處理后的出水通入該PVC管道進行后期緩釋氧化和過濾，填充緩釋氧化材料主要為過硫酸鹽類和過氧化鈣，過濾材料主要為石英砂、天然沸石、亞硫酸鈣顆粒等。通過水栗將水處理系統的出水抽至緩釋氧化過濾系統，在長距離、多分支的填料PVC管道中運行，最終出水。
[0009]生態恢復系統在流域治理及植物修復行業已有相關應用。由陸上生態系統和水上生態系統構成。陸上生態系統包括植物負載、本地植物和灌溉系統，緩釋過濾系統出水作為陸上生態系統的灌溉用水。水上生態系統包括浮板、水生植物，釋過濾系統出水則直接排出至指水上生態系統中。
[0010]所述的潛水栗或自吸栗為滿足日處理水量流量、揚程和吸程等參數設計，根據有機污染物和水體本底性質必要時選擇防腐蝕栗，水下包裹80-100目的尼龍網用一次性扎帶勒緊。
[0011]所述的陸上中間水池根據現場情況可使用挖掘建造混凝土水池、挖掘后鋪設焊接HDPE膜或是鋼板焊接鋼結構水池等方法建造，陸上中間水池容量為水處理系統的日水處理停留時間為3_4h的水量。
[0012]所述的氧化裝置為根據日處理量設計的氧化槽或氧化塔，根據有機污染物和水體本底性質必要時選擇內部防腐蝕處理。中和反應槽、沉淀槽為鋼結構焊接，處理能力同氧化裝置相匹配。
[0013]所述的燒堿、硫酸、過氧化氫和硫酸亞鐵加藥裝置為玻璃鋼材質藥劑罐及計量栗，調節加藥量。PAM加藥裝置為成套一體化加藥機，加藥量同處理水質相匹配。
[0014]所述的過濾裝置為轉盤式過濾器，根據設計水處理量選擇轉盤尺寸和并列數量。脫水裝置為板框式壓濾機，處理量同產泥量相匹配。
[0015]所述的緩釋氧化材料為過硫酸鈉和過氧化|丐混合加工材料，0.5cm_lcm球形顆粒狀，過硫酸鈉和過氧化鈣質量比為1:3。過濾材料為由石英砂、天然沸石或石英砂、亞硫酸鈣顆粒混合成的顆粒材料，石英砂和天然沸石的體積比為2:1、石英砂和亞硫酸鈣顆粒體積比為3:1，石英砂選擇1.0-2.0mm顆粒大小常規濾料，天然沸石(斜發沸石)選擇1.0-2.0mm顆粒大小濾料，亞硫酸1丐顆粒選擇5-10mm顆粒大小。緩釋氧化材料和過濾材料分別填充于PVC主管道和支管道，水處理出水后先進行緩釋氧化而后過濾。
[0016]所述的生態系統分為陸上生態系統和水上生態系統。陸上生態系統設置在地表水周圍或邊坡，其中，植物負載為現場條件不滿足種植條件時人工建造的定植結構，為一種裝置，而非植物本身，一般為生態袋或植生袋，包括植物種子、培養土和可降解包裝袋。灌溉系統為連接緩釋過濾系統支管道的滴灌帶，經過緩釋氧化和過濾作用的處理水用于生態系統灌溉。滴灌帶為Φ 20mm的PE管帶，通過直通、三通等連接，通過閥門控制灌溉水量。水上生態系統為處理地表水中植被恢復，通過浮板輔助種植浮水植物，浮板為ABS或PE材質的方形或圓形單體，可相互卡扣連接成片為浮島，浮板的中心位置為栽植孔，周圍為透氣孔。
[0017]本發明還提供一種用于重度有機污染地表水的修復方法，具體包括以下幾個步驟:
步驟一:明確項目規模，完成設備選型和場地施工布置;污染水質檢測分析，依據污染情況確定藥劑成分及加藥量。
[0018]1.根據地表水水域面積及總水量確定集水系統管道和水栗規格、中間水池容量，確定水處理系統日處理量及配套各設備、水栗、管道等材質及型號，并繪制場地施工平面布置，確定作業面。
[0019]2.根據相關規范及技術文件對有機污染地表水取樣檢測分析污染物種類及濃度，據此根據試驗小試確定水處理修復藥劑的成分及加藥量。
[0020]步驟二:建設集水系統;水處理系統設備組裝及試運行;緩釋氧化過濾系統填料填充及管道布設;水上和陸上生態系統選擇及安裝、種植。
[0021]1.根據項目情況安裝集水系統中的管道和水栗，建造或組裝中間水池。
[0022 ] 2.氧化裝置、中和反應槽、沉淀槽、加藥裝置、脫水裝置和過濾裝置等安裝試運行。
[0023]3.氧化填料及過濾填料分別填充，安裝主管道和支管道。
[0024]4.根據當地位置及季節選取合適的陸上及水上植物，安裝水上浮板裝置。種植陸上植物。
[0025]步驟三:整套裝置連接、加藥試運行、調試，確保出水質量達標。
[0026]連接集水系統、水處理系統、緩釋氧化過濾系統和生態恢復系統，加藥試運行并對裝置(水處理系統)進行調試，確保出水水質達標。
[0027]通過以上步驟可以完成修復，并且，還可以在上述步驟之上包含優化步驟四，進行系統運行、監測、維護，由人工采樣來完成。
[0028]本發明具有的優點在于:
本發明使用多種處理技術聯合治理重度有機污染地表水，通過芬頓高級氧化技術去除水中有機污染物、緩釋氧化和過濾改善水質條件、生態恢復構建水體及周邊生態系統，處理后的達標水部分用于治理區域生態系統的灌溉、部分匯入地表水體，做到物理化學技術修復同生態技術修復相結合，高效徹底的完成污染地表水修復治理，是本發明的優勢。
【附圖說明】
[0029]圖1是發明的系統整體結構示意圖。
[0030]圖2是圖1中標號為A的集水系統結構示意圖。
[0031]圖3是圖1中標號為B的水處理系統結構示意圖。
[0032]圖4A-圖4D是圖1中標號為C的緩釋氧化過濾系統結構示意圖。
[0033]圖5是本發明中陸上生態系統構成示意圖。
[0034]圖6是本發明中水上生態系統構成示意圖。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好的理解本發明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發明的限定。
[0036]本發明公開了一種用于重度有機污染地表水的修復方法，具體涉及一套自污染水處理至生態恢復的處理系統。
[0037]本發明還公開了上述裝置進行有機污染水處理和緩釋氧化過濾處理的方法。
[0038]以下結合附圖做詳細說明。需要說明的是，根據具體處理規模，在以下敘述中提到的構筑物、設備及藥劑添加等以實際項目為準。
[0039]請參閱圖1，本發明提供的用于重度有機污染地表水的處理系統，其主要由集水系統A、水處理系統B、緩釋氧化過濾系統C和生態恢復系統D四部分組成。
[0040]其中，集水系統A，如圖2所示，是在潛水栗或自吸栗1包裹尼龍網2，防止水中懸浮物或大顆粒物質進入栗體。水栗抽水進入陸上中間水池3，水池可根據現場條件就地挖掘或采用鋼結構焊接造池，中間水池作為進入水處理系統的調節池。就地挖掘的中間水池在修復工程完成后可填平，也可作為人工水池。鋼結構焊接的中間水池一般體積較小，對于日處理量中等及以下的工程設計適合，具有移動靈活、重復使用的優勢。
[0041]水處理系統B為芬頓高級氧化處理系統，如圖3所示，是由氧化裝置4、中和反應槽
5、沉淀槽6、加藥裝置7、脫水裝置8和過濾裝置9組成，其中