堆填的陳化污泥具有高含水、高有機質(zhì)、高污染物和低力學(xué)性能的特點(diǎn)，導致堆填場(chǎng)地質(zhì)災害風(fēng)險高、生態(tài)環(huán)境污染威脅大和擴容難。脫水固結是陳化污泥安全處置中的關(guān)鍵環(huán)節和亟需解決的難題。目前，陳化污泥的氧化改性方法具有效果好和成本低等優(yōu)點(diǎn)，但存在對污泥固相聚合體-污泥液相-氧化性物質(zhì)相互作用機制認識不清的問(wèn)題，導致氧化改性作用效果與試劑添加量無(wú)法定量預測。

　　圍繞陳化污泥難以高效深度脫水的工程難題，中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所科研人員研究了陳化污泥物理化學(xué)特性，發(fā)現陳化污泥上清液加黏液中，可溶性有機物含量越少，相對腐質(zhì)化程度越高，Zeta電位的絕對值越大，陳化污泥過(guò)濾性越高；揭示了氧化改性下有機質(zhì)遷移礦化促進(jìn)陳化污泥脫水固結作用機理，陳化污泥脫水性的改善是由于適度的氧化改性作用，當上清液加黏液層溶液中蛋白質(zhì)的礦化量大于遷入量時(shí)，樣品脫水性提高（圖1）；構建了基于陳化污泥關(guān)鍵特性的氧化試劑添加量估算模型，控制陳化污泥氧化改性的關(guān)鍵特性為有機質(zhì)含量、聚合體粒徑、可脫水程度和屈服應力（圖2）。研究結果突破了現有陳化污泥氧化改性試劑適應性不強、添加量與處理效果不明確的現狀，可為污泥堆填場(chǎng)陳化污泥的氧化改性-脫水固結工藝設計提供理論指導和技術(shù)支撐。 

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在Journal of Hazardous Materials、Separation and Purification Technology和巖土力學(xué)等本領(lǐng)域權威期刊上，研究工作獲得國家自然科學(xué)基金項目（51609241）和國際（地區）合作研究與交流項目（5181101178）的資助。

　　論文鏈接：

　　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 

圖1  適度的化學(xué)氧化提高了污泥的脫水性，與上清液中蛋白質(zhì)的遷移和礦化有關(guān) 

圖2  基于污泥關(guān)鍵指標的試劑添加量量化方法 

（文/圖 環(huán)境土力學(xué)與工程組）