[实用新型]一种电渗法去除污泥中重金属离子的装置

说明书

本实用新型提供了一种电渗法去除污泥中重金属离子的装置，该装置包括直流电源、阴极和阳极、圆柱形盛土槽以及设置于圆柱形盛土槽上部的竖向传压加载装置，在所述的圆柱形盛土槽的外侧设置有一层用于储存阳极缓冲溶液的环形阳极空腔，在上述环形阳极空腔以及圆柱形盛土槽的外壁内侧均设置有环状的阳极电极网作为阳极，在所述的圆柱形盛土槽的中心设置有用于储存阴极缓冲溶液的圆柱形阴极空腔并在阴极空腔的中心设置有阴极电极棒作为阴极；所述圆柱形盛土槽的内壁和外壁均采用带孔的有机玻璃材料；本实用新型通过施加环向电场联合竖向施加荷载的方式，减小了重金属离子迁移的距离，可以降低电势损耗，提高重金属离子的去除率。

技术领域

本实用新型涉及污泥处理和环境保护技术领域，具体涉及一种电渗法去除污泥中重金属离子的装置及使用方法。

背景技术

在城市污水和工业废水处理过程中，产生的污泥量约占总处理量的0.3%~0.55(以含水率97%计)。污泥成分复杂，含有病原微生物、寄生虫卵及重金属等，必须进行适当地处理，才能避免对周围环境造成二次污染。目前大量未稳定处理的污泥已成为污水处理厂的沉重负担，如何将产量巨大、成分复杂的污泥进行安全地处理，使其无害化、减量化、资源化，已成为深受关注的重大课题。

在现有技术中，去除污泥中重金属方法主要有：（1）焚烧，焚烧法处理污泥，可分解污泥中的有毒有害成分，使重金属富集，但容易造成二次污染；（2）植物修复法，在受重金属污染的污泥上种植植物，让重金属富集到植物中，再收割植物进行焚烧。这种方法周期太长，同样会造成二次污染；（3）建材利用，无机矿物是污泥最主要的组成成分，因此可以对污泥进行处理，使其作为原材料制造各种建筑材料；（4）填埋，对污泥进行一定的固化脱水处理，把含水率降低到60%之后送到垃圾填埋场，但容易引起一些问题，如引起滑坡，堵塞排水排气管道等。

电渗修复是一种有效去除污泥中重金属离子、固化污泥的方法，它具有去除效率高，处理周期短，没有二次污染，易于回收重金属等优点。与此同时，电渗法也存在一些问题，比如随着电渗的进行，土体的电导率会下降，与阳极接触的试样内部容易产生气泡，增大电压降，影响重金属离子的去除效果。此外，如何对电渗修复后的污泥进行排水固结处理，改善其力学特性，使其能够资源化利用仍是目前尚未解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术不足，本实用新型提供了一种利用电渗法高效去除污泥中重金属离子的装置。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种电渗法去除污泥中重金属离子的装置，以工作台作为基础，包括设置于基础上的圆柱形盛土槽、竖向传压加载装置、阳极、阴极、直流电源、位移计、蠕动泵等，所述竖向传压加载装置包括竖向加载装置、传压杆、传压板和加压平台。污泥置于圆柱形盛土槽内，其上部依次放置滤纸、传压板，传压板通过传压杆以及加压平台与竖向加载装置连接。在圆柱形盛土槽的外侧设置一层环形的阳极空腔，用于储存阳极缓冲溶液，在圆柱形盛土槽和环形阳极空腔的外壁内侧均设置环状的阳极电极网作为阳极；在圆柱形盛土槽的中心设置一个细长的圆柱形阴极空腔，用于储存阴极缓冲溶液，阴极电极棒作为阴极设置在圆柱形阴极空腔的中心，通电后的环状的阳极电极网与阴极电极棒之间形成环向电场。圆柱形盛土槽的内壁和外壁均采用带孔的有机玻璃材料，且内外两侧都贴附一层滤纸，防止试样堵塞排水孔。

进一步地，所述的圆柱形盛土槽是由两块半圆柱形有机玻璃腔室拼接而成的，两部分拼接处通过凹凸连接，凹槽内嵌有可变形的橡胶条，用于密封，防止漏水；通过螺栓将两块半圆柱形有机玻璃腔室连接为一个整体。

进一步地，所述的阳极为贴附于圆柱形盛土槽和环形阳极空腔外壁内侧的环状钛电极网，所述的阴极为一根钛金属电极棒。