[发明专利]软土、淤泥脉冲式电渗脱水处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及脱水处理技术领域，特别是一种对软土、淤泥进行电渗脱水处理的方法及其装置。

背景技术

目前对软土、淤泥的脱水处理方法有采用电渗方法进行处理的，其主要应用在软土、淤泥降水方面，但这种处理方法主要存两个方面的问题：

1、现有电渗方法未能围绕电渗排水作用是在毛细管结构中产生最大排水效应这一核心原理来实施，并未能根据这一原理来营建或维持软土、淤泥中毛细管结构以对软土、淤泥进行电渗排水。

2、现有电渗方法采用的电源为稳压直流电渗，水的电离化效果差，能耗大，处理成本高；而且在电渗排水过程中采用土体挤密装置维持毛细管结构时效果不够理想，导致未能产生最大排水效应，造成脱水效率低、速度慢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种脱水效率高、处理成本低的软土或淤泥脱水处理方法以及实施该方法所用的装置。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：本发明软土、淤泥脱水处理方法按以下工艺步骤进行操作：

1).将软土、淤泥放入载体中或在软土、淤泥现场四周设置竖向封闭系统；

2).在载体或现场设置由脉冲式电渗电源装置提供电源的电渗装置、毛细管结构维持装置及真空抽水装置；

3).脱水时首先通过真空抽水装置排出载体或现场中的软土、淤泥中的非毛细管水，使得软土、淤泥中剩余的水为毛细管水；当真空抽水效果不明显时，启动脉冲式电渗装置进行脉冲式电渗，电渗过程中同时进行真空抽水；当电渗作用不明显时，同时启动毛细管结构维持装置，以维持毛细管结构；若脱水效果未符合处理要求，则重复以上操作直至脱水符合要求。

所述给电渗装置提供电源的脉冲式电渗电源装置是由变压器、整流器、脉冲转化器及散热器构成，变压器和散热器的输入端共接交流电输入端，变压器的输出端与整流器的输入端连接，整流器的输出端与脉冲转化器输入端连接，整流器输出直流电电流通过脉冲转化器输出脉冲电流，供给电渗装置进行脉冲式电渗。其电压、电流大小、频率、振幅可调，以适应各种形态的软土、淤泥脱水处理所需的最有效的电流。

当在现场进行脱水处理时，电渗过程中维持毛细管结构的方法是采用真空预压装置和低中能量强夯器械维持毛细管结构；其现场的软土或淤泥上盖有带连接器的网状帽眼真空膜或网状帽眼膜或开孔冗余膜。

实施本发明软土、淤泥脱水处理方法所用的装置可为一容器，容器的形状可为空心圆形柱体或空心正方形柱体或空心矩形柱体，容器的上部有活塞式顶盖，底部有活动底门，容器的内部中心与内壁或者容器的顶部与底部设有阴极和阳极对，阴极与排水装置、真空预压装置集成为一体或与相关装置组合成阴极排水真空预压系统；电渗过程中维持毛细管结构的装置有真空预压装置和静载装置，静载装置即是在活塞式顶盖上加载静载物。

所述容器的形状为空心矩形柱体时，阴极和阳极对也可设置在相对的两内侧壁上；

当容器壁设置为阴极时，容器壁的结构由内向外依次设有渗滤层、阴极网层、导流层、外壳，导流层上开有小孔，连接阴极网层的连通管经小孔穿出外壳后与集水管连接，其端头有阴极接头，阳极接头和阴极接头分别接脉冲式电渗电源的正、负极，阴极接头又通过管道连接真空泵。

实施本发明软土、淤泥脱水处理方法所用的载体也可以是开口向上的槽，槽口盖有带连接器的网状帽眼真空膜或网状帽眼膜或开孔冗余膜，槽的上方设有防水拱棚，槽中设置有电渗装置和真空预压装置，电渗装置采用复合管作阴、阳电极，复合管接水平排水管，水平排水管接集水管，集水管接真空泵；电渗过程中维持毛细管结构的装置有真空预压装置、静载装置、低中能量强夯器械。

在容器、槽等处理载体中，阴极和阳极上的电渗部位可以根据处理需要进行调节。

所述复合管是集排水、负压传递与电极为一体的复合电极排水管，其管体上布有很多小孔，外裹渗滤膜，既作电极，又作排水通道，还作负压传递通道。

所述电渗装置中的阳极有可增加水分子极性的物质。

所述带连接器的网状帽眼真空膜是由帽筒、网状真空膜和连接器构成，帽筒安放在网状真空膜的网眼上，形成网状帽眼膜，连接器放在帽筒内，它与内外管道连接并密封，网眼的间距根据工程需要设定。该真空膜已向中国国家知识产权局申请专利，专利申请号为200720082017.1。

所述网状帽眼膜是由帽筒和网状真空膜构成，帽筒装在网状真空膜的网眼上，网眼的间距根据工程需要设定。该真空膜已向中国国家知识产权局申请专利，专利申请号为200720082018.6。