堆填的陈化污泥具有高含水、高有机质、高污染物和低力学性能的特点，导致堆填场地质灾害风险高、生态环境污染威胁大和扩容难。脱水固结是陈化污泥安全处置中的关键环节和亟需解决的难题。目前，陈化污泥的氧化改性方法具有效果好和成本低等优点，但存在对污泥固相聚合体-污泥液相-氧化性物质相互作用机制认识不清的问题，导致氧化改性作用效果与试剂添加量无法定量预测。
围绕陈化污泥难以高效深度脱水的工程难题，中国科学院武汉岩土力学研究所科研人员研究了陈化污泥物理化学特性，发现陈化污泥上清液加黏液中，可溶性有机物含量越少，相对腐质化程度越高，Zeta电位的绝对值越大，陈化污泥过滤性越高；揭示了氧化改性下有机质迁移矿化促进陈化污泥脱水固结作用机理，陈化污泥脱水性的改善是由于适度的氧化改性作用，当上清液加黏液层溶液中蛋白质的矿化量大于迁入量时，样品脱水性提高（图1）；构建了基于陈化污泥关键特性的氧化试剂添加量估算模型，控制陈化污泥氧化改性的关键特性为有机质含量、聚合体粒径、可脱水程度和屈服应力（图2）。研究结果突破了现有陈化污泥氧化改性试剂适应性不强、添加量与处理效果不明确的现状，可为污泥堆填场陈化污泥的氧化改性-脱水固结工艺设计提供理论指导和技术支撑。
相关研究成果发表在Journal of Hazardous Materials、Separation and Purification Technology和岩土力学等本领域权威期刊上，研究工作获得国家自然科学基金项目（51609241）和国际（地区）合作研究与交流项目（5181101178）的资助。
论文链接：
1、https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304389421012188
2、https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586619325195
3、https://kns.cnki.net/kcms/detail/42.1199.O3.20210727.1701.010.html
图1 适度的化学氧化提高了污泥的脱水性，与上清液中蛋白质的迁移和矿化有关
图2 基于污泥关键指标的试剂添加量量化方法
（文/图 环境土力学与工程组）
附件下载：
鄂公网安备 42010602003514 