污染水體清淤污泥的電滲脫水處置技術

技術聯系人：毛旭輝

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1、技術介紹及案例

城市污染水體的清淤過程是消除内源污染的重要手段。但是在清淤過程中，産生的大量黑臭污泥。對其進行快速的脫水及安全處置，是清淤及各類修複工程的重要環節。

電滲是一種新型的土壤及污泥處理技術。自然條件下，黏土、無機礦物顆粒表面帶負電，而土壤空隙水在電場的作用下，極化為表面帶正電的液體。電滲是孔隙水在直流電場的影響下的運動，随着電滲流動的方向是從陽極到陰極，孔隙水發生運動，從而土壤、污泥的含量水下降，污泥發生沉降，同時土壤及污泥中的重金屬可以得到部分的去除。電滲土壤修複處理方式，就是在被處理含水土壤或污泥中插入電極材料，并接通直流低壓電源，污泥處理可以采用原位處理或異位處理方式，陰極附近産生的孔隙水可以采用重力或者真空泵排水，快速排出。利用這一原理，88858cc永利官网毛旭輝教授聯合土建學院等多位教師聯合攻關，開發了基于電滲的污染土壤及清淤污泥的電滲固化與穩定化技術，在多個工程中得到實施。取得的相關技術專利包括：1）基于碳纖維集流體的複合塑料電極、基于複合塑料導電電極的電動修複系統及脫水固結系統，201820737417.X，授權。2）一種碳-錫複合導電膜的制備方法，201410233604.0，授權。

污泥電滲處置技術案例。湖北省武漢市世界軍運會黃家湖環境綜合整治工程。黃家湖環境綜合整治工程是武漢市為世界軍運會召開而進行的重點工程，工程内容包括黃家湖黑臭河道清淤，産生清淤污泥達到2萬立方以上，需要采用快速、高效、安全的污泥固化和穩定化技術，實現原位固化利用。采用電滲排水處理，經過十二天的處理，兩萬方淤泥含水量降低至50%左右，淤泥下沉40cm。達到進一步作業和資源化利用的要求。為工程項目方節省成本160萬元，現場實施工程圖如下：

圖1 黃家湖環境綜合整治工程的清淤污泥的原位固化與穩定化

污泥電滲處置技術案例2。貴州阿哈水庫底泥的異位電滲固化工程。貴州阿哈水庫疏浚淤泥的污泥存在含水率高、重金屬含量偏高的問題，需要進行脫水及重金屬穩定化處理。污泥均由細顆粒介質構成，采用壓濾方法脫水困難。經過96小時的異位電滲處理，淤泥含水量降低至40%左右，淤泥減量約50%。總體工程量6000立方。現場施工圖如下：

圖2 貴州阿哈水庫底泥的異位電滲固化工程

2、關鍵技術介紹

圖3 電滲污泥脫水的原理圖

電滲是一種新型的土壤及污泥處理技術。自然條件下，黏土、無機礦物顆粒表面帶負電，而土壤空隙水在電場的作用下，極化為表面帶正電的液體。電滲是孔隙水在直流電場的影響下的運動，随着電滲流動的方向是從陽極到陰極，孔隙水發生運動，從而土壤、污泥的含量水下降，污泥發生沉降，同時土壤及污泥中的重金屬可以得到部分的去除。電滲土壤修複處理方式，就是在被處理含水土壤或污泥中插入電極材料，并接通直流低壓電源，污泥處理可以采用原位處理或異位處理方式，陰極附近産生的孔隙水可以采用重力或者真空泵排水，快速排出。

圖4 電滲電極材料及脫水試驗效果

異位處置。清淤污泥的異位處理，實現污泥的減量化和無害化，方便後續的外運資源化處置。可作為闆框脫水的替代技術，同時具有脫除部分重金屬的作用。将待脫水污泥抽入污泥槽。通過施加直流電場，将污泥中的水分從陽極遷移到陰極，并從陰極排出；同時使用真空泵施加真空壓力，加速排水的進程，在不需要添加任何絮凝劑的條件下完成泥漿快速脫水。

原位處理。部分排水後的河道、河灘、湖泊進行污泥的原位處理，污泥固結沉降後，進行惰性覆蓋處理，污染内源消除，完成修複。

圖5 原位電滲處理污染水體污泥的解決方案