[发明专利]一种去除污染底泥中黑臭污染物的原位电动修复方法

说明书

本发明属于底泥原位修复技术领域，公开了一种去除污染底泥中黑臭污染物的原位电动修复方法。该方法是将电动修复装置的电极‑1置于受污染底泥中，电极‑2置于受污染底泥与水体的交界面处；电化学装置包括电极‑1、电极‑2、导线、正负电极转换器和可调压电源；使用导线将电极‑1和电极‑2分别与可调压电装置和正负电极转换器相连接通电运行，通过切换正负极转换器使电极‑1或电极‑2轮流作为阳极，可去除阳极处底泥主要的致黑臭污染物。本发明不需要投加电子受体或供氧剂，而是以电极作为电子受体，利用电能转化为化学能来氧化分解还原性污染物质。该方法所耗费的电能更少，不易造成二次污染等优点，便于较大规模实施的应用前景。

技术领域

本发明属于底泥原位修复技术领域，更具体地，涉及一种去除污染底泥中黑臭污染物的原位电动修复方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，工业化和城镇化的步伐明显推进。在物质生活进步的同时，工业和生活的污染物也急剧增加，这些污染物质长期未经达标处理就直接排放到江河湖泊等水体，使得城市水体污染严重，出现了富营养化和常年性水体黑臭现象。在水体黑臭治理过程中，底泥污染修复是主要的难点，也是目前较为普及的环境问题。污水排入河到后，有一些污染物会通过沉淀或者吸附而蓄积在底泥中，其中很多耗氧有机污染物质在降解过程中会消耗大量溶解氧，形成厌氧环境，有机污染物继续厌氧降解并产生氨氮、硫化氢、挥发性有机酸等恶臭物质，同时和铁、锰等金属离子形成黑色金属硫化物而呈现黑色。因此，底泥中积累的大量硫化物、亚铁、氨氮及部分未降解的有机物等还原态物质是导致黑臭的主要污染物。同时，底质沉积物的再悬浮是黑臭形成的另一原因。河道在水流平缓或静止时，污染物积累在沉积物中；当周围环境改时，污染物质会从底质中释放，造成水质变坏，成为污染源。因此，降低河道底泥的还原性污染物，防止污染物的二次释放才是治理水体黑臭的关键。

底泥的处理方法可以分为原位处理和异位处理。异位处理需要将受污染的底泥搬运到其他场所再进行集中的修复处理，需要消耗较多的劳动力和能源，应用成本高；原位处理不需疏浚而直接对底泥进行修复处理，这样既可节省大量的疏浚费用，又能减少疏浚带来的环境干扰，因此是理想的污染底泥治理方法。然而对于硫化物、亚铁、氨氮等致黑臭的主要污染物，传统的原位处理方法是投加具有高效降解作用的微生物、营养物、电子受体或供氧剂。但这种传统的方法存在较大的缺陷，投加的物质容易受到水力条件等因素的影响，难以达到预期的效果。

电化学修复技术最初兴起于重金属污染土壤的修复，主要利用电场对离子的迁移作用，从而除去污染物，并成功应用于工程中。然而近些年来，对于电化学修复技术的应用范围也不断扩大，应用对象不仅在于重金属，而且包括有机污染物质、部分还原性物质等。应用原理是利用电极的氧化还原作用，对于还原性物质可以利用电极的氧化作用氧化分解污染物质，从而达到修复的目的。因此，利用正电极的氧化作用，可以对硫化物、亚铁、氨氮等致黑臭的主要污染物进行氧化降解，从而对河道表层底泥的黑臭去除，同时被氧化后变黄的沉积物也可以形成一个原位覆盖层，进而阻止底部的污染物继续扩散到水中，防止二次污染的产生。