本發(fā)明涉及水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法。

背景技術(shù)：

河道作為我國(guó)水系系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，每年因河道泥沙淤堵災(zāi)害而造成的損失是巨大的。隨著我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的推進(jìn)深入，對(duì)于河道進(jìn)行水土保持與清淤整治已經(jīng)成了急需解決的重要環(huán)境問(wèn)題。

礦山資源開(kāi)發(fā)在為人類(lèi)謀福利的同時(shí)，也強(qiáng)烈改變和破壞了礦區(qū)及其周邊及下游的水生態(tài)水環(huán)境。礦山開(kāi)采、冶煉生產(chǎn)產(chǎn)出的工業(yè)固廢(尾礦、冶煉渣等)，排入河道，不僅對(duì)自然環(huán)境條件造成較大的破壞，還會(huì)不同程度地造成水土流失與河道淤積的問(wèn)題。由于過(guò)去對(duì)環(huán)境問(wèn)題意識(shí)不夠，礦區(qū)亂排亂放情況普遍，各礦產(chǎn)資源大省普遍存在較嚴(yán)重的河道、土壤重金屬污染情況，國(guó)家已對(duì)湖南、廣西、貴州、遼寧、廣東、云南等典型采礦區(qū)和冶煉區(qū)開(kāi)展有關(guān)重金屬污染調(diào)查評(píng)價(jià)，對(duì)諸如湘江流域、珠江流域等大流域尺度開(kāi)展重金屬污染治理的初步研究。

河道治理中底泥的分類(lèi)及處理標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，現(xiàn)有對(duì)河道底泥的處理一般按土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參照?qǐng)?zhí)行，根據(jù)用地性質(zhì)分為農(nóng)用土壤和建設(shè)用地土壤，河道底泥經(jīng)處理后分別用于耕地和建筑?，F(xiàn)有的河道治理存在以下缺陷：

1)現(xiàn)行《農(nóng)用地土壤》與《建設(shè)用地土壤》這兩項(xiàng)土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是從環(huán)境、衛(wèi)生兩方面提供分類(lèi)，而未從資源化利用方面提供分類(lèi)參考依據(jù)。

2)以土壤環(huán)境質(zhì)量來(lái)參照?qǐng)?zhí)行的河道底泥分類(lèi)方法主要是按重金屬、np營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、難降解有機(jī)物和持久性有毒污染物含量分類(lèi)，直接導(dǎo)致近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)河流底泥的研究思路主要集中在通過(guò)阻止污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的遷移來(lái)消除底泥的污染對(duì)水體和底棲生物的作用，減小其危害。

3)河道底泥對(duì)底泥的資源化利用主要集中在將生化淤泥固化用于園林綠化或者用作建材，但對(duì)于礦山企業(yè)較為集中的區(qū)域河道，未考慮尾礦的底泥作為一種未完全利用的礦產(chǎn)資源，其特有的資源化利用途徑。

綜上，現(xiàn)有河道治理未將底泥區(qū)別分類(lèi)，未從資源化角度去消耗底泥，從而未導(dǎo)致河道治理成本高、且易致資源浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，該方法充分考慮了河道底泥的資源化利用，實(shí)現(xiàn)河道治理的利益最大化，以解決現(xiàn)有河道治理導(dǎo)致的資源浪費(fèi)、成本高的缺陷。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，包括以下步驟：

s1、構(gòu)建河道建設(shè)管理的分級(jí)體系：

s11、根據(jù)河道功能的影響程度將河道的功能等級(jí)依次分為防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能4個(gè)層次；

s12、根據(jù)河道不同功能等級(jí)對(duì)水體要素的不同標(biāo)準(zhǔn)，確定河道建設(shè)管理控制標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能對(duì)水體要素的要求分別確定對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等控制參數(shù)；

s2、樣本采集及分析：采集待治理河道的基本信息、水樣和底泥樣品，按照環(huán)境要求指標(biāo)檢測(cè)水樣和底泥樣品，根據(jù)水樣和底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，在分級(jí)體系中匹配對(duì)河道功能的影響程度；

s3、確定底泥處理與修復(fù)方案：根據(jù)步驟s2確定的待治理河道的功能受損狀態(tài)，基于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的修復(fù)手段，確定底泥處理與修復(fù)方案；

s4、確定底泥資源分類(lèi)化化利用方案：根據(jù)底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)河道的基本信息，以當(dāng)?shù)卣邽橹笇?dǎo)構(gòu)建底泥資源分類(lèi)化化利用方案；

s5、結(jié)合步驟s3確定的底泥處理與修復(fù)方案和步驟s4確定的底泥資源分類(lèi)化化利用方案，以利益最大化為目標(biāo)構(gòu)建河道底泥治理方案。

本發(fā)明所述河道底泥為河道里黏土、泥沙、有機(jī)質(zhì)及各種礦物的混合物，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間物理、化學(xué)及生物等作用及水體傳輸而沉積于水體底部所形成；所述分類(lèi)化資源利用為將廢物根據(jù)不同物理、化學(xué)、生物特性進(jìn)行分類(lèi)，根據(jù)廢物性質(zhì)的差異采用不同方法及途徑，將廢物直接作為原料進(jìn)行利用或者對(duì)廢物進(jìn)行再生利用；二次尾礦為指現(xiàn)有尾礦因含有可再選有價(jià)礦物，進(jìn)行再選后排出的新尾礦。

本發(fā)明構(gòu)建河道建設(shè)管理的分級(jí)體系，不同的功能等級(jí)對(duì)水體要素的要求不同，河道首先應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足防洪興利，然后依次是自然生態(tài)、親水功能和空間功能，通過(guò)收集相關(guān)技術(shù)資料，獲得各個(gè)功能等級(jí)下的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，以該建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，結(jié)合采樣檢測(cè)結(jié)果，判斷待治理河道的修復(fù)方案，檢測(cè)結(jié)果對(duì)應(yīng)的修復(fù)措施如表1所示：

表1

如表1所示，當(dāng)樣品檢結(jié)果與國(guó)標(biāo)準(zhǔn)比較判斷污染狀態(tài)為重金屬污染時(shí)，修復(fù)方案包括控制外源、底泥疏浚、引入重金屬固化劑、微生物修復(fù)、植物凈化技術(shù)、人工濕度技術(shù)。然后根據(jù)修復(fù)成本，確定具體修復(fù)方案，根據(jù)底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果(主要是底泥中是否存在有利用價(jià)值的礦物等，以及底泥本身的利用價(jià)值)，根據(jù)河道的基本信息，以當(dāng)?shù)卣?主要是當(dāng)?shù)卣呤欠裨试S資源分類(lèi)化化利用)為指導(dǎo)構(gòu)建底泥資源分類(lèi)化化利用方案，最后結(jié)合確定的底泥處理與修復(fù)方案和確定的底泥資源分類(lèi)化化利用方案，以利益最大化為目標(biāo)構(gòu)建河道底泥治理方案。

綜上，本發(fā)明所述方法通過(guò)收集河道和底泥的相關(guān)基本信息，基于取樣的檢測(cè)結(jié)果，確定修復(fù)方案，充分考慮了河道底泥的資源化利用，實(shí)現(xiàn)河道治理的利益最大化，解決了現(xiàn)有河道治理導(dǎo)致的資源浪費(fèi)、成本高的缺陷。

進(jìn)一步地，步驟s12中防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)分別為防洪排澇、生態(tài)用水、水環(huán)境質(zhì)量和水景觀建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，防洪排澇的條件為滿(mǎn)足防洪安全、滿(mǎn)足航運(yùn)安全、滿(mǎn)足供水水質(zhì)和滿(mǎn)足水產(chǎn)業(yè)水質(zhì)；所述生態(tài)用水的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)重金屬污染、無(wú)np營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染、無(wú)難降解有機(jī)物污染和無(wú)pts有毒污染物污染；所述水環(huán)境質(zhì)量的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)惡臭、水質(zhì)達(dá)娛樂(lè)、景觀標(biāo)準(zhǔn)、水生景觀持；所述水景觀的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為力學(xué)結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足需求、形態(tài)形式需求和不影響城市通風(fēng)。

進(jìn)一步地，步驟s2中的基本信息包括河道屬性和底泥屬性。

進(jìn)一步地，河道屬性包括自然屬性和社會(huì)屬性，所述自然屬性包括排洪、蓄洪、供水、納污、景觀、生物信息；所述社會(huì)屬性包括河道管理歸屬、沿線(xiàn)工礦企業(yè)、沿線(xiàn)居民商業(yè)情況和沿線(xiàn)農(nóng)牧漁情況。

進(jìn)一步地，底泥屬性包括自然屬性、社會(huì)屬性和價(jià)值屬性，所述自然屬性包括分布范圍及產(chǎn)狀、物理力學(xué)性質(zhì)、生物化學(xué)性質(zhì)；所述社會(huì)屬性包括來(lái)源、責(zé)任單位、監(jiān)管部門(mén)；所述價(jià)值屬性包括礦物成分、礦物價(jià)值、有價(jià)礦物品位、體量、處理工藝技術(shù)、處理機(jī)構(gòu)分布情況、運(yùn)距和運(yùn)輸條件。

進(jìn)一步地，步驟s3中所述修復(fù)手段包括控制外源、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。

進(jìn)一步地，物理修復(fù)包括底泥疏浚、引水沖污、水體曝氣和水力調(diào)度；所述化學(xué)修復(fù)采用的化學(xué)試劑包括除藻劑、絮凝劑和重金屬固化劑；所述生物修復(fù)包括微生物修復(fù)、植物凈化技術(shù)、人工濕度技術(shù)、生物調(diào)控技術(shù)和生物膜技術(shù)。

進(jìn)一步地，步驟s4中所述底泥資源分類(lèi)化化利用方案包括礦物再選、轉(zhuǎn)化利用和流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)。

具體地，所述礦物再選以尾礦類(lèi)底泥為例，通過(guò)運(yùn)輸至在營(yíng)選廠、建設(shè)移動(dòng)再選站，經(jīng)過(guò)尾礦排雜、礦物粗選、粗精礦再磨、礦物精選、精礦脫水等步驟回收有價(jià)礦物，產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的市場(chǎng)礦物產(chǎn)品，將產(chǎn)品通過(guò)市場(chǎng)流通變現(xiàn)為建設(shè)單位的治理經(jīng)費(fèi)或運(yùn)營(yíng)單位的企業(yè)利潤(rùn)。同時(shí)礦物再選后產(chǎn)生的“二次尾礦”應(yīng)按其屬性繼續(xù)按底泥資源化路徑執(zhí)行，確保不產(chǎn)生二次污染。

所述轉(zhuǎn)化利用以尾礦類(lèi)底泥為例，通過(guò)建設(shè)轉(zhuǎn)運(yùn)站、地下充填站，將尾礦作為填筑材料直接用于工民建工程、采礦充填工程；通過(guò)建設(shè)尾礦建材材料廠，將尾礦作為建材生產(chǎn)原料，制造磚瓦、水泥、陶藝、玻璃、耐火材料、保溫材料等；通過(guò)建設(shè)研發(fā)中心，將尾礦作為高附加值加工原料，制造新型建材、新型工業(yè)材料、土壤改良劑、土壤肥料、凈化劑等，變現(xiàn)為建設(shè)單位的治理經(jīng)費(fèi)或運(yùn)營(yíng)單位的企業(yè)利潤(rùn)。

以淤泥類(lèi)底泥為例，通過(guò)殺菌、堆肥的形式使底泥中的有機(jī)物再次進(jìn)入到自然環(huán)境，改進(jìn)土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤肥力、促進(jìn)作物生長(zhǎng)。通過(guò)采用脫水工藝、固化劑等將底泥作為制造磚、水泥、陶瓷等建材原料。通過(guò)作為添加劑，與其他材料一并回填露天礦場(chǎng)，消除礦區(qū)浸出液污染。

所述流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)對(duì)于需要采取建庫(kù)堆存的不具有礦物再選、轉(zhuǎn)化利用價(jià)值底泥或者目前不具有、但未來(lái)可能具有的礦物再選、轉(zhuǎn)化利用價(jià)值底泥，以及需封存的“有毒、有害”疏浚底泥、原位治理后的底泥，應(yīng)考慮根據(jù)按照土地利用總體規(guī)劃，依托“土地整理、復(fù)墾、開(kāi)發(fā)”“城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤”等土體流轉(zhuǎn)政策，通過(guò)復(fù)墾造田，產(chǎn)出高標(biāo)準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)耕作土地，納入農(nóng)場(chǎng)管理，獲得農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)項(xiàng)目；通過(guò)綠化造林、建造濕地作為野生動(dòng)物的棲息地，補(bǔ)充和完善城鎮(zhèn)的生態(tài)環(huán)境的修復(fù)和建設(shè)；通過(guò)打造生態(tài)公園、灘涂綠地等城市綠地系統(tǒng)提升城市總體面貌，恢復(fù)人與自然和諧共存的局面。一方面實(shí)現(xiàn)建設(shè)用地總量不增加，耕地面積不減少，質(zhì)量不降低，合理布局城鄉(xiāng)用地，另一方面通過(guò)跨行業(yè)經(jīng)營(yíng)和土地價(jià)值提升，變現(xiàn)為建設(shè)單位的治理經(jīng)費(fèi)或運(yùn)營(yíng)單位的企業(yè)利潤(rùn)、政府稅費(fèi)。

進(jìn)一步地，步驟s5中利益最大化包括降低底泥處理與修復(fù)成本和提高底泥利用價(jià)值。

利益最大化的三個(gè)原則：1)資源利用最大化：把原河道資源視為一個(gè)封閉體系，治理時(shí)盡量減少外來(lái)資源的使用，并盡可能多地回收原河道體系內(nèi)的資源進(jìn)入外部系統(tǒng)；2)經(jīng)濟(jì)利用最大化：使原河道水環(huán)境系統(tǒng)的治理可被自身潛在商業(yè)價(jià)值支付，經(jīng)濟(jì)上盡量減少外部投入；3)社會(huì)利用最大化：其治理技術(shù)、治理成果能夠被公眾所接受。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明所述方法通過(guò)收集河道和底泥的相關(guān)基本信息，基于取樣的檢測(cè)結(jié)果，確定修復(fù)方案，充分考慮了河道底泥的資源化利用，實(shí)現(xiàn)河道治理的利益最大化，解決了現(xiàn)有河道治理導(dǎo)致的資源浪費(fèi)、成本高的缺陷。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中：

圖1為實(shí)施例所述河道被尾砂嚴(yán)重束窄的示意圖；

圖2為實(shí)施例所述河道的岸坡沖刷嚴(yán)重示意圖；

圖3為實(shí)施例所述河道的尾砂淤積現(xiàn)狀圖；

圖4為實(shí)施例所述河道的水質(zhì)現(xiàn)狀。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

以下具體實(shí)施例以西河為例：西河為郴江一級(jí)支流，湘江的三級(jí)支流，發(fā)源于蘇仙區(qū)大奎上鎮(zhèn)的五蓋山北麓，河流南北流向，流經(jīng)大奎上鄉(xiāng)、坳上鎮(zhèn)、白露塘鎮(zhèn)、許家洞鎮(zhèn)，在許家洞長(zhǎng)橋匯入郴江，而后注入東江耒水。全流域面積149km2，干流長(zhǎng)43.2km，流域大致可分為上、中、下游三段。上游段主要為中低山峽谷地貌；中游地勢(shì)較平緩，河道平坦寬闊，兩岸為農(nóng)田，局部已開(kāi)發(fā)為工業(yè)園區(qū)；下游河道相對(duì)較窄，為農(nóng)村人口聚居區(qū)，河床坡度較小，淤積嚴(yán)重。根據(jù)郴州市城市發(fā)展規(guī)劃要求，蘇仙區(qū)西河流域下游河段的某區(qū)域?qū)l(fā)展為郴州市城東新區(qū)，是郴州市政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心和高等院校集中地，故根據(jù)產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境保護(hù)要求，擬進(jìn)行西河河道綜合治理。

實(shí)施例：

基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，包括以下步驟：

s1、構(gòu)建河道建設(shè)管理的分級(jí)體系：

s11、根據(jù)河道功能的影響程度將河道的功能等級(jí)依次分為防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能4個(gè)層次；

s12、根據(jù)河道不同功能等級(jí)對(duì)水體要素的不同標(biāo)準(zhǔn)，確定河道建設(shè)管理控制標(biāo)準(zhǔn)，即根據(jù)防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能對(duì)水體要素的要求分別確定對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行等控制參數(shù)；

根據(jù)西河所述流域規(guī)劃及城市發(fā)展規(guī)劃，本次河道水體建設(shè)所要實(shí)現(xiàn)的河道功能主要為：防洪興利、自然生態(tài)、親水功能。根據(jù)河道功能實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，確定河道建設(shè)管理控制標(biāo)準(zhǔn)為：1)河道尺寸、河道底坡、河道糙率應(yīng)滿(mǎn)足為保證河道行洪安全；2)河道水質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足生態(tài)安全標(biāo)準(zhǔn)；3)河道兩岸風(fēng)貌應(yīng)得到改善，推動(dòng)農(nóng)村向城鎮(zhèn)集居。

s2、樣本采集及分析：采集待治理河道的基本信息、水樣和底泥樣品，按照環(huán)境要求指標(biāo)檢測(cè)水樣和底泥樣品，根據(jù)水樣和底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，在分級(jí)體系中匹配對(duì)河道功能的影響程度；

1、西河的基本信息：

1)社會(huì)背景：西河位于郴州市蘇仙區(qū)，是湘江上游的三級(jí)支流，是蘇仙區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要水源，然而中上游分布大量礦區(qū)群，開(kāi)采鉛、鋅、錫、鎢、錳、鉍、砷等多種金屬礦，長(zhǎng)期的采、選活動(dòng)遺留下來(lái)的廢石、尾砂占用土地、破壞植被，由其產(chǎn)生的淋溶水使大量重金屬流入西河，對(duì)周邊及下游的水體及土壤造成污染。通過(guò)礦產(chǎn)資源秩序的整頓整合，目前西河治理段兩岸的27家的采選礦企業(yè)已全部關(guān)停，但是兩岸旁遺留尾礦堆以及由于暴雨時(shí)沖刷到河岸、河底的淤積尾砂仍然是西河的重要污染源。

2)自然背景：

西河河道治理段河底淤積底泥主要來(lái)源于沿岸尾砂堆，這些尾砂堆未經(jīng)設(shè)計(jì)，隨意堆存于低洼地，只有極少數(shù)修筑了簡(jiǎn)易擋砂墻，且所有尾砂堆周邊均無(wú)排水系統(tǒng)，遭遇降雨特別是強(qiáng)降雨時(shí)，雨水夾帶著尾砂沖刷進(jìn)入西河岸邊及河道。河道尾砂底泥淤積嚴(yán)重，在河中形成了若干小洲，洲上長(zhǎng)滿(mǎn)了深淺不一的雜草，局部區(qū)域雜草高度甚至超過(guò)1.5m。河中小洲的存在，改變了原有河道的結(jié)構(gòu)和水流流向，有的地方河道束窄嚴(yán)重，水流湍急，河底沖刷嚴(yán)重，水深較大；有的地方水流流向改變，直接沖刷河道岸坡基礎(chǔ)，導(dǎo)致部分岸坡基礎(chǔ)被掏空，甚至出現(xiàn)垮塌，見(jiàn)圖1～2。河道淤積及水質(zhì)情況見(jiàn)圖3～圖4。

2、西河的水質(zhì)性質(zhì)

對(duì)西河河道治理段取上、中、下三個(gè)斷面進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1～表5，由結(jié)果可知西河河道治理段中pb、cd濃度超過(guò)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb3838-2002)ⅲ類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，as偶有超標(biāo)，且pb、cd、as均為西河枯水季節(jié)超標(biāo)，豐水季節(jié)均未超標(biāo)。

結(jié)果如表2-表6所示：

表2第1年西河監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)匯總表單位：mg/l(ph除外)

表3第2年西河監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)匯總表單位：mg/l(ph除外)

表4第3年西河監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)匯總表單位：mg/l(ph除外)

表5第3年西河監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)匯總表單位：mg/l(ph除外)

表6第3年西河監(jiān)測(cè)斷面數(shù)據(jù)匯總表單位：mg/l(ph除外)

3、底泥性質(zhì)

1)底泥礦產(chǎn)價(jià)值

本河道附近原選廠主要產(chǎn)品為白鎢、鉛鋅、鐵鉍錫，為了解本河道底泥的礦產(chǎn)價(jià)值，對(duì)治理區(qū)域河岸淤積底泥進(jìn)行取樣分析、化驗(yàn)。取樣方法：隨機(jī)在西河岸邊任取10個(gè)點(diǎn)，然后采用4mm篩孔的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，河岸上淤積底泥的篩上物和篩下物的主要金屬元素成分?jǐn)?shù)據(jù)見(jiàn)表：

表7西河河岸淤積底泥金屬成分分析結(jié)果

根據(jù)上述分析結(jié)果，本項(xiàng)目擬處理的尾砂中所含的金屬元素種類(lèi)較多，品位較低，無(wú)礦產(chǎn)回收利用價(jià)值。

2)底泥重金屬污染性分析

根據(jù)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》，本河道底泥對(duì)應(yīng)的尾砂種類(lèi)均不包含在《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》內(nèi)，因此本項(xiàng)目底泥的性質(zhì)將采用《危險(xiǎn)廢物鑒別技術(shù)規(guī)范》(hj/t298-2007)和《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》(gb5085.3-2007)進(jìn)行鑒別，對(duì)河道淤積底泥采用4mm篩孔的篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，對(duì)篩上物、篩下物的毒性浸出檢測(cè)見(jiàn)表8。

表8西河河岸淤積底泥浸出毒性分析結(jié)果

注：l標(biāo)示未檢出。

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，河岸淤積底泥中篩上物的浸出液中，所有污染物濃度均未超過(guò)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb8978-1996)最高允許排放濃度，且所有篩上物的浸出液ph值均在6～9范圍之內(nèi)，為第ⅰ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物；篩下物的浸出液中所有篩下物的浸出液ph值均在6～9范圍之內(nèi)，但篩下物的浸出液均有一種或者一種以上的污染物濃度超過(guò)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(gb8978-1996)最高允許排放濃度，篩下物為第ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物。

3)底泥范圍及總量

西河沿岸治理段長(zhǎng)7km，在雨季時(shí)，尾砂堆部分尾砂經(jīng)沖刷進(jìn)入河岸上淤積，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，治理段西河兩岸平均淤積尾砂底泥與河沙的混合物厚度約0.5m、寬度約70m，長(zhǎng)度約3.5km，西河河岸上淤積尾砂底泥總量約為24.5×104m3，混合固廢堆積密度為1.85t/m3計(jì)，混合固廢總重量為45.33×104t，由篩分試驗(yàn)得知篩上物和篩下物重量比為1:2，即篩上物重量為15.11×104t，篩下物重量為30.22×104t。

根據(jù)采樣分析結(jié)果，整理出本次河道治理主要功能和底泥對(duì)主要河道影響、價(jià)值情況如表9：

表9河道功能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)與底泥現(xiàn)狀摸底情況

s3、確定底泥處理與修復(fù)方案：根據(jù)步驟s2確定的待治理河道的功能受損狀態(tài)，基于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的修復(fù)手段，確定底泥處理與修復(fù)方案；

根據(jù)表1，依據(jù)河道功能，對(duì)照底泥對(duì)河道功能的影響，可確定常見(jiàn)修復(fù)措施如下：

1)防洪興利：不滿(mǎn)足防洪安全，需要控制外源+物理修復(fù)(底泥疏浚)；

2)自然生態(tài)：重金屬污染(篩下物為第ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物，即底泥浸出液中污染物濃度超過(guò)污水排放標(biāo)準(zhǔn))，需要控制外源+物理修復(fù)(底泥疏浚)/化學(xué)修復(fù)(重金屬固化劑-對(duì)第ⅱ類(lèi))/生物修復(fù)(微生物修復(fù)/植物凈化技術(shù)/人工濕地技術(shù)-對(duì)第i類(lèi))

3)親水功能：滿(mǎn)足娛樂(lè)、景觀水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

目前河道治理禁止以疏浚之名進(jìn)行河道采砂，故一般治理方案為：

方案一：根據(jù)河道防洪標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)滿(mǎn)足防洪標(biāo)準(zhǔn)的河道過(guò)流斷面，根據(jù)斷面形態(tài)及尺寸對(duì)河網(wǎng)水系的阻塞卡口段，采取清淤、清障的疏浚措施，并對(duì)于河道兩岸進(jìn)行加固支護(hù)、控制外源流入，然后對(duì)于殘余河道的重金屬底泥進(jìn)行化學(xué)修復(fù)(重金屬固化劑)，對(duì)于疏浚產(chǎn)生的重金屬底泥進(jìn)行異位固化堆存。

方案二：通過(guò)河道不同防洪標(biāo)準(zhǔn)間差值，設(shè)計(jì)不同淹沒(méi)區(qū)域，對(duì)淹沒(méi)區(qū)進(jìn)行外源控制，并對(duì)河道內(nèi)底泥疏浚轉(zhuǎn)移豐富水陸邊界，恢復(fù)河道淺灘、深潭，根據(jù)自然生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)河道底泥采取原位化學(xué)修復(fù)(重金屬固化劑)/生物修復(fù)(微生物修復(fù)/植物凈化技術(shù)/人工濕地技術(shù))。

s4、確定底泥資源分類(lèi)化化利用方案：根據(jù)底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)河道的基本信息，以當(dāng)?shù)卣邽橹笇?dǎo)構(gòu)建底泥資源分類(lèi)化化利用方案；

根據(jù)s2中本河道底泥樣品的檢測(cè)分析：

1)本河道底泥中尾礦金屬元素含量較多，但品位較低，沒(méi)有礦產(chǎn)資源回收的價(jià)值。

2)本河道底泥中尾砂的浸出毒性監(jiān)測(cè)報(bào)告，尾砂通過(guò)4mm篩分，篩上物為第ⅰ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物，篩下物也為第ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物。根據(jù)《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(18599-2001)，ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物要求填埋場(chǎng)做防滲處理，達(dá)到防滲要求。

通過(guò)政府有關(guān)部門(mén)如發(fā)改委、自然資源部牽頭，對(duì)周邊的相關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)查、聯(lián)絡(luò)后，確定本河道底泥尾礦資源利用可行性情況如下：

1)底泥篩上物屬第i類(lèi)一般工業(yè)固體廢物，可用作修筑公路、路面材料、防滑材料、海岸造田等；但篩下物屬第ⅱ類(lèi)一般工業(yè)固體廢物，不能作為修筑公路的材料；

2)本區(qū)域內(nèi)合理的運(yùn)距內(nèi)找不出較為合適的尾礦庫(kù)進(jìn)行底泥固化填埋；

3)本區(qū)域內(nèi)某礦區(qū)有適合的采空區(qū)(廢棄的采礦坑道)，從河道治理區(qū)域到某礦區(qū)有3米寬的混凝土公路直通，運(yùn)距10公里，可以考慮尾砂用作礦山地區(qū)地下開(kāi)采采空區(qū)的充填料，即水砂充填料或膠結(jié)充填的集料；

4)本區(qū)域附近2.5km范圍內(nèi)有處理能力為1000t/d，場(chǎng)區(qū)有6×104m3堆存空間的尾礦建材廠，可以用尾砂制作溶渣花磚、尾砂磚、瓦等；

5)底泥篩上物屬第i類(lèi)一般工業(yè)固體廢物，可在其上覆土，種植農(nóng)作物或植樹(shù)造林。

s5、結(jié)合步驟s3確定的底泥處理與修復(fù)方案和步驟s4確定的底泥資源分類(lèi)化化利用方案，以利益最大化為目標(biāo)構(gòu)建河道底泥治理方案。

河道底泥從污染性上本身分為第ⅱ類(lèi)一般固廢與第i類(lèi)一般固廢，其中第i類(lèi)可以當(dāng)作普通無(wú)污染底泥處理及利用，并且可以有較多資源化利用途徑，而第ii類(lèi)則需要做防滲、固化等防污染處理，利用受限。按照傳統(tǒng)河道治理，未考慮底泥分類(lèi)，則s3中無(wú)論是方案一，還是方案二，從生態(tài)達(dá)標(biāo)要求上來(lái)說(shuō)，無(wú)論是留在河道內(nèi)還是疏浚后的河道底泥都必須按第ii類(lèi)一般固廢處理，勢(shì)必增加工程投資。

但是如果考慮對(duì)底泥進(jìn)行分類(lèi)治理，則可以根據(jù)底泥的不同危害性、資源利用性進(jìn)行治理方案優(yōu)化：

1)資源利用最大化：不把本河道底泥中第ii類(lèi)一般固廢處理當(dāng)作污染物來(lái)進(jìn)行安全處置，不依靠原位(或異位)固化措施來(lái)消除其污染性，而考慮將其作為膠結(jié)充填主體材料，運(yùn)用到對(duì)污染敏感性低、自身生態(tài)容納度高的采空區(qū)進(jìn)行膠結(jié)充填，以消除采空區(qū)塌陷風(fēng)險(xiǎn)；考慮將底泥中第i類(lèi)一般固廢處理輸送到尾礦建材廠，生產(chǎn)花磚等建材，還可再用于河道治理，實(shí)現(xiàn)資源所需循環(huán)利用；

2)經(jīng)濟(jì)利用最大化：考慮將底泥中第ii類(lèi)一般固廢處理輸送到采空區(qū)膠結(jié)充填，降低充填材料外購(gòu)的費(fèi)用；底泥中第i類(lèi)一般固廢處理輸送到尾礦建材廠，生產(chǎn)花磚等建材對(duì)外銷(xiāo)售，以實(shí)現(xiàn)底泥的轉(zhuǎn)化利用；

3)社會(huì)利用最大化：聯(lián)合岸邊殘余尾礦堆治理工程，結(jié)合場(chǎng)區(qū)其余構(gòu)筑物建設(shè)需求，以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)土石平衡、減少土石運(yùn)輸為目標(biāo)，考慮將本河道非尾礦底泥就地回填采挖坑，并結(jié)合景觀設(shè)計(jì)打造成岸邊沙灘公園等城市綠地系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)底泥的流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)，從而增添市民親水活動(dòng)場(chǎng)所，提升城市總體面貌，提高周邊區(qū)域招商引資優(yōu)勢(shì)。

故最后本河道治理方案為：

根據(jù)本河道底泥的篩分試驗(yàn)報(bào)告和參考相關(guān)資料，篩下物(4mm粒徑以下的)基本為第ii類(lèi)一般固廢，而篩上物(4mm粒徑及以上的)為第i類(lèi)一般固廢。

首先將河道所有淤積尾礦底泥分批次全部挖出，在各區(qū)域附近的岸邊臨時(shí)堆場(chǎng)通過(guò)人工清選、機(jī)械預(yù)先篩分和機(jī)械最終篩分三步工作將第ii類(lèi)一般固廢從底泥中分類(lèi)出來(lái)，其中人工清選是清除鐵件、雜物和200mm以上的廢石；機(jī)械預(yù)先篩以粒徑小于30mm的廢渣作為中間產(chǎn)品，經(jīng)皮帶運(yùn)輸至最終篩分機(jī)械，大塊廢石則在場(chǎng)地內(nèi)擇址就近填埋；機(jī)械最終篩分將預(yù)先篩分的中間產(chǎn)品作為原料進(jìn)行篩分，并將篩下物(即第ii類(lèi)一般固廢)分出來(lái)，直接落入自卸汽車(chē)斗內(nèi)，裝滿(mǎn)運(yùn)往10km外的某礦山采空區(qū)進(jìn)行充填。

機(jī)械最終篩分的篩上物(即第i類(lèi)一般固廢)送至2.5km外的尾礦建材廠燒制透水花磚；

人工清選及機(jī)械預(yù)先篩所剩余的廢石、雜物、非尾礦底泥均就地掩埋，根據(jù)行洪安全所需的斷面尺寸要求填平兩岸坑洼地帶，減少土石料的開(kāi)挖和運(yùn)輸量。

本河道治理的效益分析：

1)生態(tài)效益：

項(xiàng)目實(shí)施后，每年可消減向西河排放的重金屬量為pb133.5kg/a、cd20kg/a、as5.5kg/a、zn253.3kg/a。本項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)湘江流域重金屬具有較大的減排效益，能夠解決湘江流域重金屬污染防治的部分歷史遺留問(wèn)題，能防止含砷廢渣對(duì)地表水、地下水及土壤的繼續(xù)污染，能改善生態(tài)環(huán)境，保護(hù)人民群眾的身體健康，維持周邊地區(qū)總體環(huán)境安全。

2)經(jīng)濟(jì)價(jià)值：

從工程投資上來(lái)說(shuō)，由于第i類(lèi)一般固廢的建材應(yīng)用、第ii類(lèi)一般固廢的采空區(qū)充填，均屬于國(guó)家支持的尾礦再利用途徑，故可以結(jié)合發(fā)改委的尾礦資源綜合利用基金使用，且與接納場(chǎng)所簽訂協(xié)議，河道治理僅承擔(dān)土石開(kāi)挖、土石篩分費(fèi)用及運(yùn)費(fèi)，運(yùn)至各接納場(chǎng)所后的各費(fèi)用由接納場(chǎng)所承擔(dān)，相較于重金屬原位處理及另征地建廢土場(chǎng)堆存底泥的費(fèi)用而言，投資降低很多；

從經(jīng)濟(jì)外部效益來(lái)說(shuō)，利用第i類(lèi)一般固廢生產(chǎn)的透水花磚等建材循環(huán)回用到河道治理的景觀打造中，同時(shí)還可對(duì)外銷(xiāo)售，滿(mǎn)足其余工程所需；利用第ii類(lèi)一般固廢進(jìn)行的采空區(qū)充填有效消除了采空區(qū)塌陷的不良危害，這些底泥治理的轉(zhuǎn)化利用均延長(zhǎng)了河道底泥的生產(chǎn)鏈，提升了河道底泥的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同時(shí)利用非尾礦底泥與周邊環(huán)境結(jié)合，共同打造沙灘公園等城市綠地，依靠底泥流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)，優(yōu)化城市總體面貌，提升了區(qū)域土地價(jià)值。

3)社會(huì)價(jià)值：

本次河道治理改變了傳統(tǒng)河道治理，將底泥視為同一類(lèi)物質(zhì)，單純從河道功能需求導(dǎo)向技術(shù)實(shí)現(xiàn)的治理方法路線(xiàn)，而通過(guò)底泥屬性細(xì)化，將同一條河道的底泥根據(jù)不同價(jià)值、不同危害分類(lèi)，采取不同的處理方式，既避免了社會(huì)資源的浪費(fèi)，又保障了社會(huì)的生態(tài)安全，既豐富了民眾的休憩娛樂(lè)生活，又保障了民眾的身心健康。

以上所述的具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

1.基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，包括以下步驟：

s1、構(gòu)建河道建設(shè)管理的分級(jí)體系：

s11、根據(jù)河道功能的影響程度將河道的功能等級(jí)依次分為防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能4個(gè)層次；

s12、根據(jù)河道不同功能等級(jí)對(duì)水體要素的不同標(biāo)準(zhǔn)，確定河道建設(shè)管理控制標(biāo)準(zhǔn)；

s2、樣本采集及分析：采集待治理河道的基本信息、水樣和底泥樣品，按照環(huán)境要求指標(biāo)檢測(cè)水樣和底泥樣品，根據(jù)水樣和底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，在分級(jí)體系中匹配對(duì)河道功能的影響程度；

s3、確定底泥處理與修復(fù)方案：根據(jù)步驟s2確定的待治理河道的功能受損狀態(tài)，基于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的修復(fù)手段，確定底泥處理與修復(fù)方案；

s4、確定底泥資源分類(lèi)化化利用方案：根據(jù)底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)河道的基本信息，以當(dāng)?shù)卣邽橹笇?dǎo)構(gòu)建底泥資源分類(lèi)化化利用方案；

s5、結(jié)合步驟s3確定的底泥處理與修復(fù)方案和步驟s4確定的底泥資源分類(lèi)化化利用方案，以利益最大化為目標(biāo)構(gòu)建河道底泥治理方案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，步驟s12中防洪興利、自然生態(tài)、親水功能和空間功能的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)分別為防洪排澇、生態(tài)用水、水環(huán)境質(zhì)量和水景觀建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，防洪排澇的條件為滿(mǎn)足防洪安全、滿(mǎn)足航運(yùn)安全、滿(mǎn)足供水水質(zhì)和滿(mǎn)足水產(chǎn)業(yè)水質(zhì)；所述生態(tài)用水的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)重金屬污染、無(wú)np營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染、無(wú)難降解有機(jī)物污染和無(wú)pts有毒污染物污染；所述水環(huán)境質(zhì)量的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為無(wú)惡臭、水質(zhì)達(dá)娛樂(lè)、景觀標(biāo)準(zhǔn)、水生景觀持；所述水景觀的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)為力學(xué)結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足需求、形態(tài)形式需求和不影響城市通風(fēng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，步驟2)中的基本信息包括河道屬性和底泥屬性。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，所述河道屬性包括自然屬性和社會(huì)屬性，所述自然屬性包括排洪、蓄洪、供水、納污、景觀、生物信息；所述社會(huì)屬性包括河道管理歸屬、沿線(xiàn)工礦企業(yè)、沿線(xiàn)居民商業(yè)情況和沿線(xiàn)農(nóng)牧漁情況。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，所述底泥屬性包括自然屬性、社會(huì)屬性和價(jià)值屬性，所述自然屬性包括分布范圍及產(chǎn)狀、物理力學(xué)性質(zhì)、生物化學(xué)性質(zhì)；所述社會(huì)屬性包括來(lái)源、責(zé)任單位、監(jiān)管部門(mén)；所述價(jià)值屬性包括礦物成分、礦物價(jià)值、有價(jià)礦物品位、體量、處理工藝技術(shù)、處理機(jī)構(gòu)分布情況、運(yùn)距和運(yùn)輸條件。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，步驟s3中所述修復(fù)手段包括控制外源、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，所述物理修復(fù)包括底泥疏浚、引水沖污、水體曝氣和水力調(diào)度；所述化學(xué)修復(fù)采用的化學(xué)試劑包括除藻劑、絮凝劑和重金屬固化劑；所述生物修復(fù)包括微生物修復(fù)、植物凈化技術(shù)、人工濕度技術(shù)、生物調(diào)控技術(shù)和生物膜技術(shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，步驟s4中所述底泥資源分類(lèi)化化利用方案包括礦物再選、轉(zhuǎn)化利用和流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，其特征在于，步驟s5中利益最大化包括降低底泥處理與修復(fù)成本和提高底泥利用價(jià)值。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了基于分類(lèi)化資源利用的河道底泥治理方案的確定方法，包括以下步驟：S1、確定各個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；S2、采集待治理河道的基本信息、水樣和底泥樣品，根據(jù)水樣和底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，在分級(jí)體系中匹配對(duì)河道功能的影響程度；S3、根據(jù)確定的治理河道的功能受損狀態(tài)，基于建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的修復(fù)手段，確定底泥處理與修復(fù)方案；S4、根據(jù)底泥樣品的檢測(cè)結(jié)果，根據(jù)河道的基本信息，以當(dāng)?shù)卣邽橹笇?dǎo)構(gòu)建底泥資源分類(lèi)化化利用方案；S5、結(jié)合步驟S3確定的底泥處理與修復(fù)方案和步驟S4確定的底泥資源分類(lèi)化化利用方案，以利益最大化為目標(biāo)構(gòu)建河道底泥治理方案。本發(fā)明所述方法充分考慮了河道底泥的資源化利用，實(shí)現(xiàn)了河道治理的利益最大化。

技術(shù)研發(fā)人員：陳雯;李藝;王瑞瑤;夏彬彬;熊茂森;何干皓;劉彥琦

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.05.29

技術(shù)公布日：2020.08.28 本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域,具體為一種石材加工切割廢水的處理方法。

背景技術(shù)：

石材加工是目前產(chǎn)值最大的非金屬礦產(chǎn)業(yè)，石材加工工藝流程為：石材原料經(jīng)過(guò)鋸機(jī)切割，再經(jīng)過(guò)磨機(jī)磨光，切割機(jī)切割成型為成品。石材加工的主要原料為花崗巖方料，加工過(guò)程中使用冷卻水和冷卻劑。石材切割廢水的主要成分為石材切割過(guò)程中的石粉(成分為sio2、cao和caco3等)、少量金剛石細(xì)粒、磨料細(xì)粒及沖洗泥砂和在冷卻水中加入的冷卻劑。冷卻劑的主要成分是不飽和脂肪酸及其皂化物、樹(shù)脂酸類(lèi)及其皂化物和木質(zhì)素類(lèi)及其降解物廢水中含有的有機(jī)高分子化合物能夠吸附水中的那些細(xì)微石粉，使其能長(zhǎng)期維持穩(wěn)定。因此石材加工切割廢水的特征為高濁度和高懸浮物，廢水中顆粒呈懸浮和膠體狀態(tài)，分散度高。不同于常規(guī)礦粉廢水，石材廢水性質(zhì)與浮選礦廢水相似。由于該廢水cod含量偏高，自然沉淀產(chǎn)物十分密實(shí)，直接排放往往造成水生生物死亡、土壤覆蓋板結(jié)的問(wèn)題，嚴(yán)重破壞的生態(tài)環(huán)境。

由于石材廢水中含有大量表面分散劑和石油烴，導(dǎo)致石粉顆粒表面帶有大量負(fù)電荷。目前處理石材廢水的方法有化學(xué)絮凝法和電絮凝法，化學(xué)絮凝法效果差，出水渾濁，石粉渣固化現(xiàn)象嚴(yán)重，不易抽?。浑娦跄〒?jù)報(bào)道其效果很好，沉淀也較疏松容易抽取，但設(shè)備投資費(fèi)用大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種石材加工切割廢水的處理方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種石材加工切割廢水的處理方法，包括：向石材加工切割廢水中加入生石灰，加入量為1.0g/l～1.5g/l，攪拌1min后再加入可溶性鈣鹽0.01％～0.20％(g/100ml)，攪拌1min，然后加入絮凝劑8-15mg/l，繼續(xù)攪拌，反應(yīng)10-60min，臥螺離心取上清液。

進(jìn)一步優(yōu)化，生石灰加入量為1.1g/l～1.3g/l；

進(jìn)一步優(yōu)化，加入的可溶性鈣鹽為氯化鈣或含有氯化鈣的鹵水，氯化鈣的用量為0.10％-0.15％；

進(jìn)一步優(yōu)化，絮凝劑為海藻酸鈉、殼聚糖或海藻酸鈉和殼聚糖組成的復(fù)合絮凝劑，絮凝劑的用量為9-11mg/l；

進(jìn)一步，復(fù)合絮凝劑中海藻酸鈉與殼聚糖的質(zhì)量比為1：1。

進(jìn)一步優(yōu)化，絮凝時(shí)間為40-50min。

本發(fā)明在對(duì)石材切割加工廢水進(jìn)行絮凝處理前先使用生石灰/鈣鹽體系對(duì)廢水進(jìn)行處理，先加入生石灰，然后加入可溶性鈣鹽，最后加入絮凝劑。與傳統(tǒng)直接采用絮凝劑絮凝沉淀污泥的方法相比，加入的生石灰/可溶性鈣鹽能夠與廢水中的冷卻劑(含有不飽和脂肪和樹(shù)脂酸)進(jìn)行皂化反應(yīng)，生成不溶性皂鈣，能夠打破廢水中膠體平衡，并且破乳更徹底。采用海藻酸鈉-殼聚糖作為絮凝劑，具有明顯的脫色作用，并且絮凝沉淀后固形物松軟，易于離心或壓濾。本發(fā)明在沉降石粉顆粒的同時(shí)也去除了冷卻劑，因此更適合石材加工切割廢水的廢水處理。采用海藻酸鈉-殼聚糖作為絮凝劑，離心后的固形物較松軟，易于進(jìn)一步處理，解決了當(dāng)前工藝中的石粉廢渣硬化現(xiàn)象。采用海藻酸鈉-殼聚糖作為絮凝劑，環(huán)保無(wú)污染。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步解釋,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受實(shí)施例任何形式上的限制。

實(shí)施例1

石材加工切割廢水，取500ml，向其中加入生石灰粉0.5g，充分?jǐn)嚢?分鐘后，再加入50mgcacl2充分?jǐn)嚢?分鐘，然后加入4.5mg復(fù)合絮凝劑，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為50r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為20min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)94.52％，懸浮物含量去除率達(dá)92.25％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.04，cod為10.1mg/l。

實(shí)施例2

石材業(yè)加工切割廢水，取500ml，向其中加入生石灰粉0.55g，充分?jǐn)嚢?min后，再加入50mgcacl2充分?jǐn)嚢?分鐘，然后加入5mg海藻酸鈉，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為60r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為30min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)96.52％，懸浮物含量去除率達(dá)93.16％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.03，cod為9.5mg/l。

實(shí)施例3

石材業(yè)加工廢水，取500ml，向其中加入生石灰粉0.6g，充分?jǐn)嚢?min后，再加入60mgcacl2鹵水，充分?jǐn)嚢?分鐘，然后加入5.5mg復(fù)合絮凝劑，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為60r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為40min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)99.32％，懸浮物含量去除率達(dá)98.01％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.02，cod為9.3mg/l。

石材業(yè)加工廢水，取500ml，向其中加入生石灰粉0.65g，充分?jǐn)嚢?min后，再加入55mgcacl2鹵水，充分?jǐn)嚢?min，然后加入6mg殼聚糖，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為70r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為50min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)99.36％，懸浮物含量去除率達(dá)98.51％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.02，cod為9.2mg/l。

實(shí)施例4

石材業(yè)加工廢水，取500ml，向其中加入生石灰粉0.7g，充分?jǐn)嚢?min后，再加入55mgcacl2鹵水，充分?jǐn)嚢?min，然后加入5mg復(fù)合絮凝劑，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為40r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為60min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)99.33％，懸浮物含量去除率達(dá)98.37％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.02，cod為9.3mg/l。

實(shí)施例5

石材業(yè)加工廢水，取500ml，向其中加入生石灰粉0.65g，充分?jǐn)嚢?min后，再加入50mgcacl2鹵水，充分?jǐn)嚢?min，然后加入5mg復(fù)合絮凝劑，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為40r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為40min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)99.32％，懸浮物含量去除率達(dá)98.41％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.02，cod為9.3mg/l。

實(shí)施例6

石材加工切割廢水，取500ml，先加入50mgcacl2充分?jǐn)嚢?分鐘，向其中加入生石灰粉0.65g，充分?jǐn)嚢?分鐘后，然后加入5mg復(fù)合絮凝劑，繼續(xù)攪拌，攪拌速度為50r/min，攪拌時(shí)間1min，反應(yīng)時(shí)間為20min，臥螺離心機(jī)離心，經(jīng)處理后的出水水質(zhì)，總殘?jiān)咳コ蔬_(dá)96.58％，懸浮物含量去除率達(dá)96.33％，且離心后的固形物較松軟，易于抽取，取離心液測(cè)其吸光度為0.03，cod為9.6mg/l。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域,涉及一種廢水的處理方法。它包括：向石材加工切割廢水中加入生石灰粉，加入量為1.0g/L～1.5g/L，攪拌1min后再加入可溶性鈣鹽0.01％～0.20％，攪拌1min，然后加入絮凝劑8?15mg/L，繼續(xù)攪拌，反應(yīng)10?60min，臥螺離心取上清液。本發(fā)明在沉降石粉顆粒的同時(shí)也去除了冷卻劑，因此更適合石材加工切割廢水的廢水處理。采用海藻酸鈉?殼聚糖作為絮凝劑，離心后的固形物較松軟，易于進(jìn)一步處理，解決了當(dāng)前工藝中的石粉廢渣硬化現(xiàn)象。采用海藻酸鈉?殼聚糖作為絮凝劑，環(huán)保無(wú)污染。

技術(shù)研發(fā)人員：史衛(wèi)東;閆紹鵬;李韋霖;劉力寧;劉淇;史本玉

受保護(hù)的技術(shù)使用者：青島碧藍(lán)士環(huán)?？萍加邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日：2018.01.04

技術(shù)公布日：2018.05.29