重金属污染河底泥处理方法与流程

本发明涉及重金属污染治理技术领域，更具体地说，涉及一种重金属污染河底泥处理方法。

背景技术：

在采矿区或者其他涉及重金属元素的厂区等的附近，往往容易造成重金属元素污染。受重金属污染影响较严重的主要是河流污染，排放的废水、废渣等进入河水中造成河流污染。采矿区的重金属污染主要来自于采矿和选矿过程中的覆盖土、矿尾料、矿渣、灰分等，由于其形态和物理性质与细砂相似，很容易不加防护而随意堆弃，随着雨水进入河流和耕地。加上一些矿区环保意识不足、制度不健全或者资源限制，生产过程中的选矿废水直接排放进入河流，矿渣随意堆存，随雨水进入河道的底泥不断淤积在河道上。

河流中的重金属会随着河水流到更大的区域，影响广度非常大，而且河水中的重金属会进入地下水、耕种土壤中，随着人和动物的饮用、食用造成更深层的危害。

申请公布号为cn108298783a的中国发明专利申请公开了一种重金属污染底泥原位阻隔修复方法，该方法将治理单元划分若干个单元区域，根据单元区域的待处理污泥量设置底泥处置暂存池，在暂存池内将底泥加稳定化药剂，实现重金属钝化。在清理底泥后的单元区域底部铺设隔离层，然后将稳定化后的底泥转移复位至铺设隔离层的单元区域，再在表面铺设隔离层。这种方法主要是将底泥中重金属无害化处理，但是其在待修复流域设置了两层隔离层，严重破坏了河流原有的地质状况和生态，而且无法对重金属元素进行收集，不利于后续回收处理。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种重金属污染河底泥处理方法，能够方便地对重金属元素进行收集。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种重金属污染河底泥处理方法，包括如下步骤：

1）对河道中的污染底泥进行清挖；

2）将清挖出的污染底泥进行预处理；

3）将预处理后的污染底泥运至处置场，分层堆放，压实，形成渣堆；然后收集渗沥液，将渗沥液沉降，然后将渗沥液沉降后的上清液回喷至渣堆表面。

通过采用上述技术方案，本发明将河道的污染底泥清挖出来，进行预处理后在单独的处置场进行处理，具体处理时是将底泥堆放后收集渗沥液，并将渗沥液沉降后的上清液回喷到渣堆上。这样可以使渣堆中有足够的水分对底泥进行浸泡，带出重金属元素，也能够使渣堆表层保持足够的含水量，避免渣堆表层丧失水分后，带有重金属污染的颗粒飘散到其他地方造成二次污染。还能够促使渗沥液中的水分加快蒸发，避免产生的渗沥液的量太大，在储存时容易流失而造成新的污染。将渗沥液上清液回喷的同时可以将沉降后的沉积物集中回收处理，便于重金属元素的回收利用。

本发明进一步设置为：步骤1）中污染底泥清挖时，先在河道一侧设置导流渠，然后在河道上下游分别设置围堰，将上下游围堰之间的河水排出，进行污染底泥清挖。

通过采用上述技术方案，将上下游设置围堰后，围堰之间的河水排出，清挖出的底泥含水量大大降低，也避免了在清挖过程中，底泥中的重金属元素进入流水中，造成污染且不易收集。

本发明进一步设置为：步骤1）中污染底泥清挖时采用分段清挖，所述分段清挖是将河道划分为两个以上的河段，在一个河段的一侧设置导流渠，然后在河段上下游分别设置围堰，将上下游围堰之间的河水排出，进行污染底泥清挖，清挖结束后，进行下一河段的污染底泥清挖。

通过采用上述技术方案，采用分段清挖的方式，每次清挖的河段长度较短，避免了清挖过程中，未清挖的底泥干化飘散造成新的污染。另外，也有利于机械设备等的集中使用。

本发明进一步设置为：河段的长度为1-1.5km。

通过采用上述技术方案，河段的长度既不过长而造成底泥清挖不及时而干化，河段的长度也不过短而造成辅助设施施工量的过多增加。

本发明进一步设置为：步骤1）中围堰的筑料采用导流渠开挖出的土料。

通过采用上述技术方案，导流渠挖出的土料供围堰的筑料使用，可以减少施工时外购材料，有利于节约成本，而且使用导流渠挖出的土料可以就近取材，减少了运输成本和运输的时间。

本发明进一步设置为：步骤1）中污染底泥清挖时，清挖深度大于污染底泥厚度。

通过采用上述技术方案，清挖深度大于污染底泥厚度，能够将污染底泥彻底地清挖出来，避免重金属元素漏失。此处的污染底泥厚度是测量得到的重金属含量大于设定值的污染底泥的厚度。

本发明进一步设置为：清挖深度比污染底泥厚度大5-10cm。

通过采用上述技术方案，清挖的深度不能比污染底泥厚度大太多，以免造成施工量过多增加，也避免了在污染底泥中混入较多的未污染泥土，降低了后期渗沥液处理的效率。

本发明进一步设置为：步骤2）中预处理是将污染底泥晾晒至含水率不大于50%。

通过采用上述技术方案，预处理后的污染底泥的含水率处理至比较合适的程度，减少了底泥的运输成本，也便于在后期处理过程中，能够方便地收集渗沥液。

本发明进一步设置为：步骤3）中每个月进行3-8次的上清液回喷。

通过采用上述技术方案，可以保证上清液回喷的次数合适，使得渣堆中保持合适的含水量，有足够的水分对底泥进行浸泡，使重金属元素进入水中。

本发明进一步设置为：步骤3）中在两次上清液回喷的间隔对渣堆喷淋水。

通过采用上述技术方案，能够避免在水分蒸发较快时，渣堆内的水分不足，造成渣堆干化或者渗沥液收集的效率降低。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的重金属污染河底泥处理方法采用将污染底泥挖出，在处置场集中处理，同时，收集渗沥液，将污染底泥中带有重金属元素的渗沥液收集后便于集中进行回收处理，而将渗沥液上清液进行回喷，可以进一步将底泥中的重金属元素带出，能够以一种成本较低的方式将污染底泥中的重金属元素分离出来，还能充分避免重金属元素造成二次污染。

附图说明

图1是本发明的重金属污染河底泥处理方法中分段清挖的河段结构示意图；

附图标记：1、河道；2、上游围堰；3、下游围堰；4、导流明渠。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

下面实施例以河南省lb市zx河流域河道重金属污染底泥的无害化治理为例进行说明，zx河长期接纳大量含重金属废水，水体中的重金属在沉淀、吸附作用下沉积在河道底泥中，日积月累，底泥中重金属含量不断增加。底泥中重金属可以在清水条件下浸出，造成水体重金属超标，特别是下游河段，大量淤积的底泥长期浸泡在水中，当河道水流条件改变时，底泥中的重金属就会释放出来进入水体，对河道水质、水生生物及下游人类生活等造成不良影响。

根据前期勘察报告，对zx河12个监测断面的15项指标，包括ph、cod、铜、锌、铅、镉、汞、砷、总铬、六价铬、硒、镍、银、铊、氰化物的监测结果，与《地表水环境质量标准（gb3838-2002）》ⅲ类水质标准比较，地表水超标因子主要为cod、六价铬、总铬、汞、硒、镍、铊，根据超标断面来看，部分断面水流缺乏流动性，出现cod、六价铬、总铬超标严重的现象，cod最大值超标23.1倍、汞最大值超标131倍、总铬最大值超标116倍。根据勘察结果，待处理的河底泥属于第ⅱ类一般工业固体废物。

本发明的重金属污染河底泥处理方法包括如下步骤：

1）对河道中的污染底泥进行清挖；2）将清挖出的污染底泥进行预处理；3）将预处理后的污染底泥运至处置场，分层堆放，压实，形成渣堆；收集渗沥液，将渗沥液沉降，然后将渗沥液沉降后的上清液回喷至渣堆表面。

上述污染底泥为重金属污染底泥，重金属为铬、汞、硒、镍、铊中的至少一种。

清挖出的污染底泥的含水率为60-70%。预处理是将污染底泥晾晒至含水率不大于50%。优选的，晾晒至含水率为25-30%。所述含水率指的是污染底泥中水的质量分数。预处理时，污染底泥堆放的临时堆场面积在1000-5000m2。

步骤3）中将渗沥液沉降是将渗沥液静置。静置的目的在于使渗沥液中的固体物质沉淀下来。

将河道进行分段清挖时，根据河道沿岸地形、交通道路情况进行分段划分，划分的河段不宜太长也不宜太短，一般的，河段的长度为1-1.5km。

开挖导流渠后在河道中间设置围堰，一般情况下，围堰由导流渠开挖出的土料筑成，如果开挖出的土料不足时，添加土砂卵石等料。

围堰顶宽1m，边坡1:1，围堰高度比河内最高水位高0.5m。围堰的迎水面设置有防渗膜层，防渗膜层表面压设有袋装砂层。袋装砂层是采用袋装砂土进行压盖护坡。围堰顶设置锚固沟对防渗膜进行锚固。在采取分段清挖时，可以采取从上游向下游逐段清挖，也可以采取从下游向上游逐段清挖。优选的，采用从上游向下游逐段清挖。具体的，对上一个河段清挖结束后，将上游河段对应的两个围堰，仅拆除其上游的一个，而对下游的围堰进行改造。改造是将下游围堰的迎水面的防渗层和压盖的袋装砂移到另一面设置。

导流渠流量设计为不低于5年一遇洪水标准，优选的，流量为15m3/s。导流渠的渠道边坡坡度为1:0.75~1:1。导流渠内表面铺设有防渗膜，采用土工膜防渗，分段铺设，搭接长度20-30cm，可采用焊接、搭接以及化学溶剂胶结。防渗膜可以采用装砂袋压护。

导流渠弯道半径为3-5倍水面宽度。水面宽度是导流渠内的流水的水面宽度。优选的，导流渠弯道半径为20-120m。

步骤3）所述处置场包括渗沥液导排系统，所述渗沥液导排系统包括设置在处置场内底泥堆放区的导排盲沟以及设置在底泥堆放区外的与导排盲沟相连的调蓄池。

所述渗沥液导排系统还包括渗沥液回喷系统，渗沥液回喷系统包括与调蓄池相连的回喷管以及设置在回喷管远离调蓄池的一端的喷淋装置，喷淋装置设置在处置场的渣堆上方。喷淋装置包括喷淋架，喷淋架包括横向固定在渣堆对应位置上方的喷淋臂，喷淋臂上设置有喷头。喷淋架还包括设置在处置场两侧的喷淋柱，喷淋柱与喷淋臂固定连接。喷淋装置还包括喷淋管，喷淋管包括喷淋主管和与喷淋主管相连的喷淋支管，喷淋支管的远离喷淋主管的一端与喷头相连。喷淋主管远离喷淋支管的一端连接有渗沥液抽取泵，渗沥液抽取泵的另一端通过管道与渗沥液调蓄池相连。

所述导排盲沟包括主盲沟以及与主盲沟相连的两条以上的支盲沟，主盲沟沿处置场底泥堆放区的一端向另一端延伸，支盲沟一端与主盲沟相连，另一端从主盲沟向两侧延伸，所述支盲沟与主盲沟之间的夹角为30-60°。支盲沟与主盲沟之间的夹角优选为45°。

所述底泥堆放区底面沿主盲沟的一端向另一端延伸的方向逐渐降低，坡度为2-5%。所述底泥堆放区中主盲沟两侧的底面沿主盲沟向两侧延伸的方向逐渐升高，坡度为2-5%。

主盲沟同一侧的相邻两条支盲沟平行间隔设置且间隔距离为20-35m。导排盲沟包括导排花管以及包裹在导排花管外的填充层，所述填充层包括至少一层碎石层，所述填充层外设置有包裹层，所述包裹层为无纺布层或者带孔土工复合膜。

所述填充层包括由内向外依次设置的大粒碎石层、中粒碎石层、小粒碎石层，大粒碎石层的碎石粒度为40-60mm，中粒碎石层的粒度为15-30mm，小粒碎石层的粒度为10-20mm。每一层的厚度为200-300mm。

导流层包括在底泥堆放区底面上从下往上依次设置的粘土层、防渗层、碎石层，所述粘土层的厚度为450-600mm，防渗层采用复合土工膜，厚度为2-5mm，碎石层的厚度为300-500mm。碎石层的碎石粒径为40-60mm。

污染底泥在处置场堆放区进行堆放时，分层摊铺，逐层压实。每一层的的厚度为0.3-0.5m，优选为0.4m。具体操作时，在处置场堆放区底面上倾卸污染底泥，然后推平，压实。压实系数为0.93。然后逐层倾卸堆放污染底泥。

污染底泥堆放结束后，最后形成的渣堆上表面覆盖一层0.5m厚的粘土。渗沥液上清液的回喷从污染底泥开始堆放时即可开始进行，持续整个堆放过程。在渣堆完全堆放完成后，也可以进行上清液回喷。

处置场整体呈长条形设置，长度方向两端设置有拦渣坝，两侧设置有挡渣坡。优选的，处置场设置在山谷的两侧山体之间，山谷两侧的山体构成了挡渣坡。挡渣坡坡度50～70°，拦渣坝轴线处谷底宽20～30m。

处置场设置时，先进行场地清理。场地清理包括地表土层清理，地表土层清理包括场区植被及根系清除和表层耕植土挖除，清除设计范围内的表层土、淤泥。

本发明在处置场边界处设置钢丝防护围墙，高1.5m，长度1387m。围墙与处置场两侧坝顶的截洪沟之间的边坡进行绿化隔离。

下游拦渣坝的下游设置有渗滤液调蓄池。在下游拦渣坝坝基下铺设渗滤液排放管道，与主盲沟相连，将渗滤液排入渗滤液调蓄池。

渗沥液调蓄池中的渗沥液沉降后在渗沥液调蓄池底部形成沉积泥，沉积泥中重金属含量较多，需要定期清理并进行回收处理。将渗沥液调蓄池中的上清液回喷的间隔对渣堆喷淋的清水可来自于雨水收集，具体的，可以在处置场附近设置雨水收集池或者蓄洪池。渗沥液调蓄池上可以设置加药机构，用来向池中的上清液加入沉淀剂，与上清液中的重金属元素反应后沉淀，降低上清液中重金属元素的含量。

拦渣坝为混凝土坝、浆砌石坝、堆石坝、土坝中的任一种。优选的，为碾压式土坝。属柔性坝，坝体较大，耗用的筑坝材料较多，对地质条件要求较低，建设成本较低。

实施例1

本实施例的重金属污染河底泥处理方法，包括如下步骤：

1）勘察调研

根据待治理河段的情况，综合采用资料收集、工程测量、地质测绘、机械钻探、野外判别、室内试验等技术手段进行勘察、调研。河道勘察监测长度为17.1公里，按照1400m间隔确定勘探断面，共设12个断面。

通过勘察确定待处理的河底泥的数量、分布、性质及沿岸地形等情况，最终确定底泥清挖量共计43.61万立方米。

施工时间定为第一年的9月15日至第二年的6月15日的非汛期进行。

2）河道底泥清挖

将河道分为12个河段，自上游向下游逐段施工。

a.设置导流明渠

导流明渠4根据河道沿岸地形进行分段设置，对于待施工的河段，在河道旁沿河道的走向开挖导流渠。导流明渠4采用梯形断面，采用放坡开挖的形式进行。开挖出的土料部分运至河道中进行围堰填筑，其余部分堆放在导流明渠4两侧，便于后期回填。

根据勘察调研的结果中河水流量情况，将导流明渠4流量设置为15m3/s。导流明渠4的总长度为15.2m。导流明渠4渠道边坡1:0.75-1。

渠道内衬砌表面全铺设置土工膜进行防渗，土工膜分段铺设，接缝处采用搭接长度20-30cm，一般为30cm。

b.设置围堰

在待处理河段上下游分别设置围堰，围堰采用填筑土砂卵石梯形围堰，围堰用料可以全部或者部分采用前期导流明渠开挖出的土料。

如图1所示，1为河道，沿河道1上下游分别设置有上游围堰2和下游围堰3，沿河道1走向在外围设置有导流明渠4。上下游围堰的横截面相同，上下游围堰顶宽为1m，两侧边坡坡度为1:1，围堰顶部比河内最高水位高出0.5m，堰随水长。围堰的迎水面上铺设有防渗膜，防渗膜为厚度为2mm的复合土工膜，防渗膜表面采用编织袋装砂土压盖护坡，袋装砂土叠筑设置，排列整齐、密实。为了充分防渗，防渗膜的上端延伸至围堰背水面的顶端，并采用袋装砂土压盖。围堰顶部还设置有v型锚固沟，将防渗膜压设在锚固沟中。上述袋装砂土可以采用编织袋装填前期导流明渠开挖出的土料。

c.底泥清挖

在设置好导流明渠4和上下游围堰的河段进行河底泥开挖，底泥开挖时，开挖的深度比底泥厚度多5cm，即挖至下方含重金元素较少或者不含重金属元素的底泥，以保证被污染的底泥全部被挖出。

3）底泥预处理

将清挖出的底泥运送到河道附近临时堆场，进行预处理。临时堆场为河道附近就近清理的场地，场地平整硬化，然后铺设一层复合土工膜防渗。底泥运送至临时堆场，卸至土工膜上，推平晾晒，将底泥晾晒至含水率约为30%，即完成预处理。

4）底泥处置

将预处理后的底泥运送至处置场，在处置场的填埋区进行堆放。堆放时，在倾卸后，用推土机推平，然后用压实机压4遍，压实系数为0.93。压实后形成第一层渣堆层，然后在第一层渣堆层上倾卸污染底泥，按照上述方式进行推平、压实，形成第二层渣堆层。以此类推，直至渣堆高度接近上游拦渣坝或者下游拦渣坝的顶部时，开始逐层缩短渣堆层的长度（从上游至下游的长度），直至渣堆总高度达到设计高度。渣堆堆放完成后，在渣堆表面覆盖一层0.5m后的粘土层进行防护。

在渣堆堆放过程中及堆放完成后，持续收集渗沥液，收集到的渗沥液在渗沥液调蓄池中进行自然沉降，然后定期将渗沥液沉降后的上清液回喷到渣堆表面。回喷的时间可设置为每个月5次，当处于雨季或者渗沥液调蓄池里的渗沥液较多时，也可以随时回喷。回喷的渗沥液上清液，一方面可以防止渣堆表面的固体粉化后飘散到其他地方，另一方面能够加速渗沥液中的水分的蒸发，防止渗沥液调蓄池中的渗沥液外溢，造成环境污染。在夏季，水分蒸发较快时，可以在两次上清液回喷的间隔对渣堆喷淋清水，两次上清液回喷之间喷淋清水的次数可以视环境温度、水分蒸发快慢情况来定，一般喷淋1次即可。定期对渗沥液调蓄池中沉降的沉积泥进行清理并回收利用，清理的周期为每2月1次。

处置场设置在荒沟山谷中间，在场地上游和下游分别设置拦渣坝，利用山体和拦渣坝围成处置场填埋区。拦渣坝的高度在5.0-20.0m之间，本实施例中，上游拦渣坝的高度为5.0m，下游拦渣坝的高度为10.0m。本实施例的处置场总库容为84.91万立方米。

处置场除了设置有下游拦渣坝、上游拦渣坝外，还设置有截洪沟、锚固沟、渗沥液调蓄池、防护围墙以及渗沥液导排系统等。

处置场设置时，先对场地的植被根系清除，并将表层土及淤泥挖出，开挖深度为30cm。场地按照2%纵横坡进行土方清理，局部低洼地区进行回填压实平整，场地两侧山谷边坡按照1:1的坡度进行削坡，削坡时按照每增加15m高度设置宽度3m的平台，本实施例中按照填埋高度45m设置，共设置3个平台。对场地底面及边坡基础层进行压实处理，场地底面基础层压实度不小于93%，边坡基础层压实度不小于90%。

上游拦渣坝和下游拦渣坝设置时，先在地面清除表层土1.8m厚。筑坝时，坝肩两侧伸入边坡内，坝基下部深入清除表层土后的表面。坝体采用碾压式土坝。

下游拦渣坝坝体为梯形结构，下游拦渣坝坝顶标高+510m，坝底标高+500m坝顶轴线长度42m，坝高10m，坝顶宽度4m，坝顶面向外坡倾斜，坡度3%，上游边坡坡比1:2，下游边坡坡比1:2，设马道，马道宽度2m。坝体外侧（即朝向下游，背离填埋区的一侧）的边坡表面设置防护层，防护层包括有内线外依次设置的粗砂层、碎石层和干砌石层。粗砂层、碎石层和干砌石层的厚度分别为30cm、30cm、40cm。

下游拦渣坝内侧（即朝向上游，朝向填埋区的一侧）的边坡表面设置有防渗层，防渗层采用hdpe复合土工膜。坝顶设置锚固沟对hdpe复合土工膜的上端进行锚固。

下游拦渣坝坝基下部铺设有渗滤液排放管道，将渗滤液排入渗滤液调蓄池。

上游拦渣坝的结构与下游拦渣坝的结构类似，采用碾压式土坝，为梯形结构，上游拦渣坝坝顶标高+520m，坝底标高+515m，坝顶轴线长度为20m，坝高为5m。坝顶宽度为4m，为了排除雨水，坝顶面向外坡倾斜，坡度取3%。上游边坡坡比为1:2，下游边坡坡比为1:2。坝体外侧（即朝向上游，远离填埋区的一侧）设置防护层，防护层包括碎石层、干砌石层，碎石层作为反滤层，干砌片石层进行护坡，坝体内侧（即朝向下游，朝向填埋区的一侧）设置防渗层hdpe复合土工膜。在上游拦渣坝坝基下部铺设排水暗涵，上游雨水经排水暗涵汇入下游拦渣坝外的蓄洪池。

上游拦渣坝和下游拦渣坝的筑坝材料为含碎石土料，碎石含量30-40%wt，含水量为20%wt，压实后的容重大于1.90t/m3，压实系数大于95%。

处置场还设置有渗沥液导排系统，渗沥液导排系统包括导流层、导排盲沟，导排盲沟包括主盲沟和支盲沟。

导流层包括在场地底面的基础层上从下往上依次铺设的压实黏土层、防渗层、碎石层，压实黏土层的厚度为500mm，防渗层为hdpe复合土工膜，厚度为2mm，碎石层的碎石粒径为40-60mm。

hdpe复合土工膜厚度为2.0mm，的密度为0.939g/cm3，炭黑含量为2.0-3.0%wt，屈服强度为29n/mm，屈服伸长率为12%，断裂伸长率为700%，直角撕裂强度为249n，穿刺强度为640n。

场地底面上在导流层的基础上还开设有主盲沟和支盲沟。主盲沟处于填埋区场地底面沿山谷走向的中线位置，即主盲沟距离两侧边坡的坡底线的距离基本相等。主盲沟的每一侧，边坡坡底线到主盲沟逐渐降低，坡度为2%。

场地底面从上游向下游延伸方向也逐渐降低，坡度也为2%，即导排主盲沟的坡度也约为2%，以便于渗沥液在主盲沟中的流动。

场地底面在设置导渗主盲沟的基础上，还设置有与主盲沟相连的支盲沟。支盲沟与主盲沟的夹角为45°。

主盲沟和支盲沟设置时，均是在场地底面上在铺设导流层前先挖设沟槽，沟槽的横截面为v型或者u型，本实施例优选为v型。沟槽深250mm，坡度为1:3。然后在铺设导流层时，压实黏土层和防渗层也连续在沟槽中铺设，即压实黏土层和防渗层在沟槽处向下凹陷形成新的沟槽，而碎石层上在沟槽处断开，形成新的沟槽的开口。沟槽内设置有导排花管，导排花管为圆管。由导排花管外壁开始，由内向外包埋设置有三层碎石层：大粒碎石层、中粒碎石层、小粒碎石层，大粒碎石层的碎石粒度为40-60mm，中粒碎石层的粒度为15-30mm，小粒碎石层的粒度为10-20mm。这三层碎石层的外形基本上呈梯形，导排花管埋设在大粒碎石层中，在导排花管的底壁与导流层的防渗膜之间也填设有大粒碎石，但是，导排花管的底壁位置仍低于沟槽外的场地导流层的防渗层。三层碎石层的小粒碎石层外可以包覆无纺布或带孔复合土工膜以对碎石层进行固定。

导排花管采用hdpe管，主盲沟的导排花管直径315mm，支盲沟的导排花管直径200mm。，导排花管上设置有导排孔，孔径15mm，孔距300mm，开孔率为4%。导排孔的开设为沿hdpe管的轴向方向间隔成组设置，每一组在管的周向间隔设置，具体数量可以为4-5个，周向上相邻两个导排孔与管轴线的连线之间的夹角为60°。本实施例中，导排孔组为两种，一种为4个，一种为5个，这两种导排孔组在管轴线上交替布设。这两种导排孔组均靠近花管的底壁一侧设置。

调蓄池设置在下游拦渣坝外，处于整个处置场的下游，调蓄池的规格为：池顶平面尺寸为15×25m，池底平面尺寸为6×16m，边坡坡度为1:1.5，总深度为3m，有效池容为600m3。调蓄池底壁上由内向外依次铺设有防渗层、粗砂层、混凝土预制砖层，调蓄池侧壁上由内向外依次铺设有防渗层、混凝土预制砖层。混凝土预制砖层由500×500×80规格的混凝土砖铺设而成，防渗层由2mmhdpe复合土工膜层铺设而成。调蓄池池底四周设置有锚固沟，池顶外围也设置有锚固沟。

本实施例中，挡渣坡修筑在两侧山体上，在挡渣坡的顶面上设置有截洪沟。处置场底部还设置有排水管涵，以排泄上游洪水保证场区安全，排水暗涵结构形式为钢筋混凝土。下游拦渣坝的下游还设置有蓄洪池，排水管涵从上游拦渣坝坝基下穿过，穿过处置场即下游拦渣坝坝基下后排到蓄洪池。蓄洪池的蓄水可以用来向处置场填埋区的渣堆上进行喷水。蓄洪池旁设置有抽水泵，抽水泵与渗沥液喷淋装置相连，通过喷淋装置向渣堆上方喷淋清水。

处置场边界处，即边坡坡顶处，设置钢丝防护围墙，围墙外设置截洪沟，围墙与截洪沟之间的地面进行绿化隔离。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，河道的污染底泥清挖时，不采用分段清挖，而是整个待清挖河道整体清挖。此时，只需要设置上下游两个围堰并配合导流渠即可实现。此种情况适合于待清挖河道不长的河道。进一步的，导流渠和围堰也可以不设置，而采用带水底泥清挖的方式，此种方式适合于河道内水量较小的情况。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于，清挖污染底泥时，清挖深度与污染底泥厚度相同，此种方式适合于底泥厚度均匀，且前期对底泥厚度勘测准确的情况。

技术特征：

1.一种重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）对河道中的污染底泥进行清挖；

2）将清挖出的污染底泥进行预处理；

3）将预处理后的污染底泥运至处置场，分层堆放，压实，形成渣堆；然后收集渗沥液，将渗沥液沉降，然后将渗沥液沉降后的上清液回喷至渣堆表面。

2.根据权利要求1所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤1）中污染底泥清挖时，先在河道一侧设置导流渠，然后在河道上下游分别设置围堰，将上下游围堰之间的河水排出，进行污染底泥清挖。

3.根据权利要求1所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤1）中污染底泥清挖时采用分段清挖，所述分段清挖是将河道划分为两个以上的河段，在一个河段的一侧设置导流渠，然后在河段上下游分别设置围堰，将上下游围堰之间的河水排出，进行污染底泥清挖，清挖结束后，进行下一河段的污染底泥清挖。

4.根据权利要求3所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：河段的长度为1-1.5km。

5.根据权利要求2-4任意一项所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤1）中围堰的筑料采用导流渠开挖出的土料。

6.根据权利要求1所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤1）中污染底泥清挖时，清挖深度大于污染底泥厚度。

7.根据权利要求6所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：清挖深度比污染底泥厚度大5-10cm。

8.根据权利要求1所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤2）中预处理是将污染底泥晾晒至含水率不大于50%。

9.根据权利要求1所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤3）中每个月进行3-8次的上清液回喷。

10.根据权利要求9所述的重金属污染河底泥处理方法，其特征在于：步骤3）中在两次上清液回喷的间隔对渣堆喷淋水。

技术总结

本发明公开了一种重金属污染河底泥处理方法，属于重金属污染治理技术领域。本发明的重金属污染河底泥处理方法，包括如下步骤：对河道中的污染底泥进行清挖；将清挖出的污染底泥进行预处理；将预处理后的污染底泥运至处置场，分层堆放，压实，形成渣堆；然后收集渗沥液，将渗沥液沉降，然后将渗沥液沉降后的上清液回喷至渣堆表面。本发明的重金属污染河底泥处理方法能够以一种成本较低的方式将污染底泥中的重金属元素分离出来，还能充分避免重金属元素造成二次污染。

技术研发人员：刘钟森;王长虹;张艳娜;田阿惠;凌涛;常鹏;袁军涛;朱小利;胡梦莹;陈首印

受保护的技术使用者：河南省地质环境规划设计院有限公司

技术研发日：2019.12.17

技术公布日：2020.02.28