[发明专利]一种河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置及方法

权利要求书

1.一种河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置，其特征在于：所述河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置包括：泥浆池，在所述泥浆池的设计位置插入阳极导电滤管和阴极导电滤管，所述阳极导电滤管的阳极导线和阴极导电滤管的阴极导线均与大功率稳压直流电供应装置连接，支线支管一端与阳极导电滤管或阴极导电滤管连接，另一端与变径四通接头连接，两端用管箍锁定，支线主管通过变径四通接头分段连接，所述支线主管一端与主线主管连接后与真空水汽分离泵及尾水处理装置连接，所述主线主管与空压机连接，所述支线主管另一端与主线主管连接后与板管除垢装置连接，两侧主线主管上均安装有球阀，所述阳极导电滤管和阴极导电滤管的外壁为滤膜，中间为中空的导电塑料基材，其两侧封装导电滤管铜线，所述泥浆池的泥面与支线主管之间由下至上依次铺设有一层编织土工布、双层荆芭、一层编织土工布，在所述支线主管上方由下至上依次铺设有一层无纺土工布、三层密封膜，所述泥浆池上游设有搅拌池，所述搅拌池内设碎屑筛，泥浆通过输送管道输送入碎屑筛中，经所述碎屑筛过滤后的泥浆进入搅拌池内，所述搅拌池内的泥浆通过泥浆泵输送到泥浆池内。

2.根据权利要求1所述的河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置，其特征在于：所述导电塑料基材主要由聚乙烯、炭黑和石墨按比例共混、热塑而成，其侧壁按1cm行距打孔，孔径3mm。

3.根据权利要求1所述的河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置，其特征在于：所述阳极导电滤管和阴极导电滤管插入泥浆中的厚度D=泥浆厚度S-根据含水率变化估算的底泥沉降量H。

4.根据权利要求1所述的河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置，其特征在于：所述支线主管、支线支管、主线主管的材质均为PVC树脂螺旋管。

5.一种河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量方法，其特征在于：所述河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量方法采用了权利要求1-4任一项所述的河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量装置，所述河湖重金属污染底泥电助淋洗修复减量方法包括以下步骤：

步骤一：重金属修复去除，所述重金属修复去除阶段包括以下步骤：（1）开启大功率稳压直流电供应装置，外加电压在50V~70V之间，驱动土壤中的重金属阳离子从阳极向阴极移动；（2）开启真空水汽分离泵，关闭阳极管区支线主管上及板管除垢装置上的阀门，开启阴极管区支线主管上的阀门，控制支线主管内部的真空负压在20~30kPa，对阴极附近的含重金属污水进行抽除；（3）当排水速率降为初始排水速率的0.1~0.2倍时，此时在阴极导电滤管周围、管内及支线支管的内壁，会形成重金属离子的氢氧化物沉淀，依次开启板管除垢装置、阴极管区支线主管上的球阀，管内的真空负压会将板管除垢装置内的乙酸溶液输送到阴极导电滤管、支线主管、支线支管、主线主管内；（4）待乙酸溶液充满后，关闭真空水汽分离泵，让乙酸溶液与板、管内的沉淀物反应6小时，之后重新开启真空水汽分离泵，抽除管内溶液，根据沉淀物在管周围及内部结垢情况，重复步骤（3）与步骤（4），根据过程中检测结果，当底泥中的重金属污染物的含量低于修复目标值时，此步骤完成；

步骤二：脱水减量，所述脱水减量阶段包括以下步骤：（1）由于底泥细颗粒附着在滤膜上，形成淤堵，导致排水速率明显下降，关闭真空水汽分离泵及其管上阀门，开启空压机及其管上阀门，关闭板管除垢装置一侧的球阀，给管内施加空气压力，压力在50kPa，将滤管周围的土柱吹裂，之后关闭空压机及其管上阀门；（2）开启阳极管区支线主管上的阀门，关闭板管除垢装置上的阀门，开启真空泵水汽分离泵对修复后的底泥进行脱水处理，根据过程中的检测结果，当底泥含水率低于转运、填埋要求的目标值后，回收阳极导电滤管和阴极导电滤管，此步骤结束。