[发明专利]排污河重金属污染底泥的电动吸附提取方法及设备

说明书

技术领域

本发明属于城市排污河重金属污染底泥修复的技术领域，具体的说，是一种排污河重金属污染底泥的电动吸附提取方法及设备。

背景技术

城市排污河作为一个城市重要的排洪泄污通道，在城市发展过程中曾发挥过重要作用，然而随着城市化进程不断加快，城市居住人口的逐步增多，城市排污河在长期的生活污水和工业废水排放的影响下，水环境质量已不断下降，严重影响到周围居民的生活质量，同时，排污河底泥中的重金属含量通常较高，当外界环境条件发生变化时，重金属极有可能重新释放回水体，对当地水质甚至下游受纳水体水质产生威胁。因此及时对城市排污河底泥进行修复对城市水环境保护工作有着重要意义。

电动修复技术可利用电迁移现象，将铬、镉、铅、锌等重金属由阳极迁移至阴极，从而使重金属在阴极附近得以集中去除。重金属吸附材料则可利用其特有的功能性基团，将重金属吸附固定，从而实现底泥与重金属的分离。利用活性土壤中的多种微生物，对底泥处理过程中产生的各种臭气进行处理，从而实现底泥臭味的有效控制。

但目前尚未见有利用电动修复技术和重金属吸附材料相结合的处理工艺处理城市排污河重金属污染底泥的相关报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种排污河重金属污染底泥的电动吸附提取方法及设备，通过采用电动修复和重金属吸附材料相结合的方法，一方面利用电迁移现象，加速重金属向吸附材料的迁移速度，增大重金属与吸附材料的接触几率，一方面利用重金属吸附材料，迅速提取重金属，提高修复效率。同时，利用电动过程中产生的热及水蒸气，保证上层活性土壤所需的温度和湿度，提高能量利用效率，提高处理效果。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明排污河重金属污染底泥的电动吸附提取方法，包括如下操作步骤：

1)先制作底泥处置槽，然后在底泥处置槽体内以垂直插入方式固定重金属吸附材料填充柱，并在底泥处置槽体的两侧分别以垂直插入方式安装正电极和负电极；

2)再向底泥处置槽体内添加待处理底泥；

3)然后在底泥处置槽体的上方覆盖活性土壤臭气处理层；

4)将正电极和负电极接通电源运行，同时向活性土壤臭气处理层内通过鼓风机通入空气，并控制活性土壤臭气处理层内的温度在25～35℃，湿度在30％-50％，每隔7～12d更换重金属吸附材料填充柱，直至底泥中重金属含量满足目标要求。

所述底泥处置槽体采用PVC板材制成长方体状。

所述重金属吸附材料填充柱是由纳米羟基磷灰石制成的长方体状，其数量为多个，且每根重金属吸附材料填充柱以横纵间距5cm间隔排布。

所述活性土壤臭气处理层内有活性土壤，活性土壤由质量百分数为80％的腐殖土和20％的活性炭混合构成。

所述活性土壤臭气处理层由下至上依次按均匀布孔的PVC板材、无纺布、活性土壤、均匀布孔的PVC板材排布。

本发明排污河重金属污染底泥的电动吸附提取设备包括底泥处置槽体和活性土壤臭气处理层，所述底泥处置槽体内垂直安装有数排重金属吸附材料填充柱，底泥处置槽体的两侧垂直安装有正电极和负电极，正电极与负电极连接直流电源，所述活性土壤臭气处理层置于底泥处置槽体的上方，活性土壤臭气处理层的上下面为均匀布孔的PVC板材，且由下至上依次设置均匀布孔的PVC板材、无纺布、活性土壤、均匀布孔的PVC板材；活性土壤臭气处理层内安装有温度传感器和湿度传感器，并通过导气管连接鼓风机。

所述正电极和负电极由铁板制成；所述PVC板材上开设直径1cm的圆孔。

所述重金属吸附材料填充柱以横纵间距5cm间隔排布垂直固定在底泥处置槽体内。

本发明具有如下有益效果：

本发明将电动修复技术与重金属吸附材料相结合，协同处置排污河重金属污染底泥，一方面利用电迁移现象，加速重金属向吸附材料的迁移速度，增大重金属与吸附材料的接触几率，一方面利用重金属吸附材料，迅速提取重金属，将重金属从底泥中去除，提高修复效率。同时，利用电动过程中产生的热及水蒸气，以保证上层活性土壤所需的温度和湿度，提高能量利用效率。

附图说明

图1是本发明设备的侧面结构示意图。

图2是图1中底泥处置槽体的俯视示意图。

图中：1-直流电源，2-鼓风机，3-温度传感器，4-湿度传感器，5-活性土壤臭气处理层，6-正电极，6‘-为负电极，7-底泥处置槽体，8-重金属吸附材料填充柱。

具体实施方式