一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法技术

本发明专利技术公开了一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，属于污染底泥处理技术领域。电渗焚烧联合处理污染底泥的方法包括：将预处理后的污泥进行电渗处理，然后进行焚烧处理得到固态物质并产生气体及热量。本发明专利技术的处理方法可以去除河道底泥中的绝大多数重金属和全部的有害有机物；本发明专利技术采用的外掺剂可以有效地降低河道底泥中的Cu、Zn、Pt等重金属离子的含量，焚烧处理可以将河道底泥中的有害有机物完全去除，并且还可以将焚烧产生的热量回收利用，降低整个过程的资源消耗和浪费，达到了使底泥完全无害化的效果。完全无害化的效果。完全无害化的效果。

A method of combined treatment of polluted sediment by electroosmosis and incineration

【技术实现步骤摘要】
一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法


[0001]本专利技术涉及污染底泥处理
，特别是涉及一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法。

技术介绍

[0002]为了满足当代社会飞速发展的需求，一大批高新工业技术产业崛起。飞速发展的工业带来资源的大规模开采消耗，废料的堆积与环境污染的日趋严重。生活污水和工业废水随意排放，导致众多水系水环境污染日益严重，河道底泥造成的一系列问题越来越受到人们的重视。其中，冶金工业的发展产生了大量的对环境有严重影响的废水和废渣，由于重金属在水体中不能被微生物降解，只能发生形态间的相互转化，重金属进入水体后，通过沉淀、络合、鳌合、吸附、氧化还原等作用，不断在底泥中富集，导致河道底泥中重金属的含量不断增加，造成污染。沉积在底泥中的N、P营养元素，易形成营养物质的内负荷。当外源排入河流水系的N、P营养元素负荷量减少后，沉积物中的营养元素会逐步释放，成为河流水系富营养化的主导因子。当气温升高时，淤泥中的有机物迅速分解N、P等物质，使得水体极富营养化，同时底泥还会发酵释放恶臭气味，影响周边环境。河道底泥的淤积还会导致河道淤塞，河湖调蓄能力降低，水位抬高，从而极大增加了洪水和内涝的隐患。并且污染底泥对环境的作用具有累积性和滞后性，如果处置不当会造成二次污染。疏浚作为河湖修复的主要技术，是水域污染治理过程中常用的措施。对河流、湖泊等水体的沉积物进行疏浚作业而产生的泥水混合物，即疏浚底泥。随着河湖污染程度的加剧，挖出来的底泥量也日益增加，如何实现底泥的资源化利用是目前亟待解决的问题之一。疏浚底泥具有较高的含水率，且污染情况严重，很多科研人员为实现疏浚底泥的无害化、资源化、稳定化和减量化处理做出了大量努力。要改变目前河湖污染现状，环保疏浚变得尤为重要，但是在疏浚过程中产生的大量的污染底泥，想要进行资源化利用就必须对其进行深度脱水和重金属、有机物等污染物的去除。
[0003]面对上述情况河道底泥的处理已经出现了许多技术包括原位掩蔽法、化学萃取修复法、生物修复法、电动修复法以及相关修复技术的联合修复功能等等。上述修复技术中化学萃取修复技术处理河道底泥具有见效快的优势，但操作过程较为复杂，操作难度较大，且再氧化还原的过程中容易带来新的污染，河道底泥的污染修复不够彻底。原位掩蔽法通常用来修复一些持久有害污染物的底泥，修复的成本较低。但原位隐蔽法也会增加河道底泥的含量，减小河流的断面面积，使河流流速增加，导致一些掩蔽材料会被冲走，造成河道底泥重新暴露。生物修复技术中植物
‑
微生物联合修复技术可以直接使轻微污染的河道底泥修复，但植物
‑
微生物联合修复技术速度较慢，也容易受到气候、季节等外在因素的影响。同时由于河道水质的因素，微生物的生长速度及质量都会受到影响，进而影响河道底泥修复质量。
[0004]焚烧是一种河道底泥的处理方法，适合用来处理含有矿物质和持久性有机物较为丰富的河道底泥，也适用于部分土地资源较为紧张的地区。焚烧工艺能消灭底泥中的所有
微生物，持久性有机物等有害物质能被焚烧降解，同时还能去除河道底泥中的水分，但该工艺会使重金属大部分留在底泥中，无法达到完全的处理河道底泥，所以需要提前去除河道底泥中的重金属，这就用到了电渗的方法，而现有的电渗法，也称电动修复技术或者电化学修复技术，一般是先添加一些外掺剂，比如有机酸或络合物等能够降低Zn、Pd、Cu等重金属离子于土壤颗粒之间的作用，使重金属脱离土颗粒，这样脱离开的土颗粒就可以随着电迁移完成迁出，这样的电动修复技术的特点是前期效果很好，但是由于后期重金属离子的浓度逐渐降低，所需要消耗的能量也就变高，导致效果变差，同时某些外掺剂还可能带来二次污染。
[0005]ZL201921328658.X公开了一种电渗联合真空预压的底泥修复固化模型试验装置，首先进行真空预压，抽出软土中的孔隙水，使软土含水率降低固结，强度提高，当一段时间抽真空后，加固的效果无法再次提高时，将河道底泥进行电渗，进一步排除真空预压作用无法排出的那部分自由水和弱结合水；但上述的这种装置对于含有重金属离子的河道底泥不具有普适性，还有就是河道底泥中的有机物等有害物质无法去除。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，以解决上述现有技术存在的问题，通过污泥预处理、电渗处理、焚烧处理等方法相结合得到一种施工较为方便的电渗焚烧联合处理污染河道底泥的方法，该方法仅需要少量的能耗、外掺剂就能够达到很好的排水固结，同时可以达到去除河道底泥中各类有害物质的目的。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，包括以下步骤：将预处理后的污泥进行电渗处理，然后进行焚烧处理及气体二次焚烧处理得到固态物质并产生气体及热量。
[0009]进一步地，所述预处理具体包括：将污泥底泥表面水分过滤后得到过滤底泥，然后将过滤底泥进行晾晒处理。
[0010]进一步地，所述过滤底泥的含水率为68～72wt％。
[0011]进一步地，所述电渗处理具体包括：将污泥与外掺剂以质量比100：8混合均匀后进行电渗处理。
[0012]进一步地，所述电渗处理的通电时间为5～48h；所述电渗处理采用的电渗装置包括底泥处理池、电极、直流电源和导线。
[0013]电渗时间根据初始功率和要达到的效果决定，但都不会超过48h，这样充分利用电渗前期的优势，节约能耗，有效降低含水率的同时，基本去除了底泥中的重金属，再进行焚烧，与一般单纯焚烧相比大量减少了天然气的用量，降低了最终的能耗。
[0014]初始功率常规采用恒定电压的加载方式，随着时间的增加，电阻增大，功率逐步降低，初始24V电压时3.5W的功率。通过电渗处理将含水率降低到标准要求的含水率，重金属去除基本完成，便于下一步的焚烧。
[0015]单纯焚烧前的底泥中的含水率比较高，焚烧时需要花更多的能量用于水的气化，本专利技术在焚烧前经过了晾晒和电渗处理，使用于焚烧底泥的能量更多，如果实例1的天然气使用量为7m3，而单纯焚烧要使用10m3的天然气。
[0016]更进一步地，所述电渗处理可以使底泥中的重金属含量符合国家标准，同时将底泥的含水量降低到50％以下。
[0017]更进一步地，所述电渗装置的电极中包括设在处理池右侧壁的阴极和设在左侧壁的阳极，阴极和阳极分别通过导线和直流电源相连接；所述电渗处理指开启直流电源，使预处理底泥中的水、重金属离子由阳极迁移到阴极，并在阴极聚集；
[0018]更进一步地，所述底泥处理池为室内的模型箱或室外的空地。
[0019]底泥处理池，也称电渗池或电解池，是用于电渗的场所。在处理污染底泥时因地制宜，如果需要处理的底泥体量较少，或者河道附近很方便建设电渗处理室，则在室内采用模型箱作处理池，将底泥运输到模型箱来处理；如果需要处理的底泥体量较大，且在室内用模型箱运输费时费力，则在河道、江边的空地上开挖出一定体积的处理池，用于设置电渗装置并处理底泥。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：将预处理后的污泥进行电渗处理，然后进行焚烧处理得到固态物质并产生气体及热量。2.根据权利要求1所述的电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，其特征在于，所述预处理具体包括：将污泥底泥表面水分过滤后得到过滤底泥，然后将过滤底泥进行晾晒处理。3.根据权利要求2所述的电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，其特征在于，所述过滤底泥的含水率为68～72wt％。4.根据权利要求1所述的电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，其特征在于，所述电渗处理具体包括：将污泥与外掺剂以质量比100：8混合均匀后进行电渗处理。5.根据权利要求4所述的电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，其特征在于，所述电渗处理的时间为5～48h；所述电渗处理采用的电渗装置包括底泥处理池、电极、直流电源和导线。6.根据权利要求4所述的电渗焚烧联合处理污染底泥的方法，其特征在于，所述外掺剂包括以下质量份数的组分：氧化剂1～5份、螯合剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘崇根，朱籽臻，朱大勇，李亚军，臧家伟，张城，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：