本发明涉及重金属底泥处理，尤其涉及一种可稳定重金属且高效脱水的土工管袋。
背景技术：
1、随着工业化进程的推进，大量重金属沉积在河流/湖泊的底泥中。有数据显示，我国水体底泥受污染率达到了80.1％，主要河流湖泊底泥中的重金属含量都超过了当地的土壤背景值，严重威胁水体生态及人类的健康。针对这种底泥的常规处理方法是环保疏浚，然而疏浚底泥具有高含水率、不易运输等特点，因此在底泥治理过程中，高效脱水以减少底泥处理量是关键环节之一，常见的底泥脱水方法包括堆场自然干化法、机械脱水法和土工管袋脱水。土工管袋脱水法是将疏浚底泥输送入土工布袋中，管内的充填压力迫使自由水通过土工布的孔隙排出，同时固体被保留在管袋内。与传统的高含水率污泥脱水技术相比，土工管袋脱水法具有易于施工、放置方便、占地较少、效率高、成本低、节省劳动力以及对环境的影响小等优势，被广泛应用于疏浚后底泥的脱水。但是目前用于脱水处理的土工管袋液体渗流时间较长，将污泥含水量降到60％以下，需要至少十天的脱水固化时间。
2、例如，将经过预处理的底泥填充到土工管袋袋体中后，向所述土工管袋中加入可溶解的絮凝剂、吸附剂及稳定剂，使泥浆中的水分快速排出形成块状淤泥，后续通过重力因素、流变因素等来持续脱水，该方法涉及两种药剂，操作相对复杂，且添加絮凝剂存在对底泥造成二次污染的风险。或者是先于污染底泥中投加一定量的重金属调质剂溶液，再将经过重金属稳定剂处理后的底泥输送至土工管袋中进行脱水减容，该方法脱水主要借助自重作用，没有考虑强化脱水效果，脱水时间长效率低。或者是将重金属污泥经过超声处理与絮凝反应之后，再进入土工管袋中进行泥水分离，工艺复杂且运行成本高，易对底泥造成二次污染。
3、综上所述，目前的重金属污染底泥处理技术将重金属处理过程与脱水处理过程分离，需要借助絮凝剂加快脱水速度，存在工艺复杂、脱水效率低、易对底泥产生二次污染等问题。因此，需要开发一种土工管袋，以将重金属稳定及脱水减容结合，增加底泥脱水效率，并且使脱水后的底泥重金属浸出含量能满足污泥后续处置的要求。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种可稳定重金属且高效脱水的土工管袋及其制备方法。
2、一种可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，包括：
3、内层织物，所述内层织物的内侧设有重金属吸附层，所述重金属吸附层包含有重金属吸附剂；
4、中间层织物，所述中间层位于所述内层织物的外侧；所述中间层织物的亲水性大于内层织物的亲水性；所述内层织物的平均孔径大于所述中间层织物的平均孔径
5、外层织物，所述外层织物位于所述中间层织物的外侧；所述外层织物的亲水性大于中间层织物的亲水性，所述中间层织物的平均孔径大于所述外层织物的平均孔径。
6、可选的，所述内层织物和所述外层织物均采用非织造织物，面密度为80～150g/m2。
7、可选的，所述中间层采用机织布，面密度为100～300g/m2，厚度为0.4～0.7mm。
8、可选的，所述内层织物的平均孔径为45～55μm、所述中间层织物的平均孔径为25～35μm、所述外层织物的平均孔径为20～30μm。
9、可选的，内层织物为具有耐腐蚀耐酸碱性能的疏水纤维制成，中间层织物采用耐腐蚀耐酸碱且强力高的纤维制成，所述外层织物采用相对较细的亲水纤维制成。
10、可选的，所述内层织物采用es疏水纤维或聚四氟乙烯纤维制成；
11、所述中间层织物采用聚丙烯纤维或聚乙烯纤维制成；
12、所述外层织物采用粘胶纤维、棉纤维或麻纤维制成。
13、可选的，所述重金属吸附剂为生物炭。
14、可选的，所述生物炭的粒径大于内层织物的孔径。
15、可选的，所述内层织物、中间层织物和外层织物通过针刺的方式结合在一起。
16、可选的，所述重金属吸附层为通过将重金属吸附剂通过涂层或热粘合的方式结合在内层织物表面形成。
17、可选的，所述土工管袋中包含的重金属吸附剂的重量为所述土工管袋处理底泥干重的15％～50％。
18、本发明还提出了上述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋在处理底泥中的应用。
19、如上所述，本发明涉及一种稳定重金属及底泥高效脱水的土工管袋，具有以下有益效果：
20、本发明设置内层织物、中间层织物和外层织物，通过设置三层织物的孔径梯度产生毛细压力，为流体传输提供辅助驱动力，同时三层织物存在亲水性差异，也为水分向外运输提供了吸引力，纤维在针刺的作用下形成连接内外层的纤维簇和贯穿孔道，为液体沿着厚度方向上的快速传输提供结构基础。依靠土工管袋特殊结构提高脱水效率，可以避免絮凝剂的使用对底泥产生二次污染。而且本发明的重金属稳定剂负载在土工管袋中，将重金属稳定及脱水减容结合，同时做到重金属污染底泥的稳定化与减量化，使脱水后的底泥能满足污泥后续处置的要求。提高了处理效率。
21、本发明为非织造织物和机织复合土工管袋，既具有机织土工布强度高，受拉应变小的优点，又具有非织造土工布优异的过滤性能，因此复合土工管袋与传统土工管袋相比，能有效减少底泥流失量，克服了传统土工管袋对污泥的保留效果差的缺点。
1.一种可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述内层织物和所述外层织物均采用非织造织物，所述内层织物和所述外层织物面密度为80～150g/m2。
3.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述中间层织物采用机织布，所述中间层织物面密度为100～300g/m2，厚度为0.4～0.7mm。
4.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述内层织物的平均孔径为45～55μm、所述中间层织物的平均孔径为25～35μm、所述外层织物的平均孔径为20～30μm。
5.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述内层织物采用es疏水纤维、聚四氟乙烯纤维中的至少一种制成；所述中间层织物采用聚丙烯纤维、聚乙烯纤维中的至少一种制成；
6.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述重金属吸附剂为生物炭。
7.根据权利要求6所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述生物炭的粒径大于内层织物的孔径。
8.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述内层织物、中间层织物和外层织物通过针刺的方式结合在一起；和/或，所述重金属吸附层为通过将重金属吸附剂通过涂层或热粘合的方式结合在内层织物表面形成。
9.根据权利要求1所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋，其特征在于，所述土工管袋中包含的重金属吸附剂的重量为所述土工管袋处理底泥干重的15％～50％。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的可稳定重金属且高效脱水的土工管袋在处理底泥中的应用。
