岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8): 2653-2664.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0986CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0986
冯双喜1, 2, 3,卜天浩1,雷华阳1, 2, 3, 4,邢道润1,张国庆1,李建楷1
FENG Shuang-xi1, 2, 3, BU Tian-hao1, LEI Hua-yang1, 2, 3 ,4, XING Dao-run1, ZHANG Guo-qing1, LI Jian-kai1
摘要: 针对传统真空预压处理污染淤泥存在脱水效果差、重金属剔除不达标等问题,提出兼具脱水和重金属剔除功能的真空预压-辐射式电渗技术。通过对辐射式电极加固机制与重金属离子剔除机制的理论推导,发现与传统竖向电极相比,辐射式电极通过叠加横向电场增强总电场强度、扩展有效作用面积两个机制,显著提升单位时间排水量,缩短固结时间,其固结排水效果优于传统竖向电极,并且传统竖向电极电渗法重金属离子迁移时间大于辐射式电极电渗重金属离子迁移时间,证明了相同位置的重金属离子,受到辐射式电极电场强度更强,离子迁移速度更快。为验证真空预压-辐射式电渗技术处理污染淤泥脱水与重金属剔除效果,设计6组室内模型试验,即常规真空预压、真空预压-电渗、真空预压-阴阳极辐射式电渗、真空预压-持续通电电渗、真空预压-间歇通电电渗、真空预压-逐级通电电渗,分析排水量、沉降量、十字板剪切强度、含水率、固结度及Cu²⁺含量等指标。结果显示:逐级通电脱水效果最优,与传统真空预压相比,排水量增加38.19%,沉降量提高26.63%,十字板剪切强度提升39.51%~73.4%,含水率降低3.41%~5.36%;重金属剔除效果持续通电最佳(Cu²⁺剔除量为224.04 mg/kg),逐级通电略低(Cu²⁺剔除量为220.1 mg/kg),为真空预压法技术的改良提供了理论依据。
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