[發明專利]利用光催化臭氧凈化受污染土層的方法

有效

• 申請號: 201410829666.8
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104607449A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 葉冠球;李玩輝;翁雁聲;張向華;張春輝;劉燕輝;葉偉宇;虢洪根;陳國幟
• 申請（專利權）人: 虢洪根;葉冠球
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 江側燕

技術領域

本發明涉及一種凈化受污染土層的方法，尤其涉及一種利用紫外光催化臭氧凈化受污染土層的方法。

背景技術

土層重金屬污染是指由于人類活動，土層中的微量有害元素在土層中的含量超過背景值，過量沉積而引起的含量過高，污染土層的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自農藥、廢水、污泥和大氣沉降等，如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調，鎘、汞等元素在作物籽實中富集系數較高，即使超過食品衛生標準，也不影響作物生長、發育和產量，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素供應。重金屬污染物在土層中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進入人體后，潛在危害極大，應特別注意防止重金屬對土層污染。

重金屬污染土層的傳統修復方法通常采用物理、化學方法，其主要是通過減少土層污染物的濃度，或增強土層中污染物的穩定性使其水溶性、擴散性和生物有效性降低，從而減輕其危害。傳統的重金屬污染土層的修復方法存在成本高、對土層環境擾動大、破壞土層結構、以造成二次污染等缺點。

由于臭氧在水中溶解度較低，現有技術中利用臭氧處理污染物的方法通常是采用直接將臭氧氣體與固體廢棄物或廢液接觸，而不會對臭氧進行進行預處理。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種利用光催化臭氧凈化受污染土層的方法，以達到修復土層，并避免二次污染的目的。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種利用光催化臭氧凈化受污染土層的方法，包括以下步驟：

1)將臭氧進行紫外光催化；

2)將經過催化的臭氧與鉆井泥漿混合；

3)將步驟2)中混合物注入地下土層。

優選的，利用太陽能發電系統為整個處理過程提供能量。

優選的，步驟2)中將臭氧與泥漿混合時，臭氧的流速控制在10-80m³/h；步驟3)中臭氧泥漿混合物注入方式采用間歇式注入，每隔1-2小時注入一次，每次注入5-10分鐘。

優選的，在泥漿中通入臭氧，使其達到飽和。

本發明還提供一種利用光催化臭氧凈化受污染土層的裝置，所述裝置包括以下部分：臭氧發生器(1)與紫外線催化器(3)相連，經催化的臭氧通過加壓鼓風機(5)經曝氣管(6)進入泥漿池(7)中，將臭氧與泥漿混合，隨鉆井管道(8)注入地下土層。

優選的，上述裝置進一步包括太陽能發電系統，以提供光催化臭氧凈化受污染土層過程中的能源。

臭氧混合泥漿注入地下土層的壓力要視地理位置、地層巖性以及地下水位等情況綜合判定，這對于鉆井領域的技術人員來說是容易確定的。本發明的發明人通過實驗發現，將光催化后的臭氧通入泥漿，進行污染土層凈化，與直接將催化后的臭氧通入水中進行土層凈化相比，金屬離子處理效率高一倍以上。

本發明的優點：

1.本發明利用光催化臭氧凈化受污染土層的方法，利用太陽能替代電能，綠色環保，減少運行成本。

2.本發明利用光催化臭氧凈化受污染土層的方法，采用紫外光照下臭氧分解為具有強氧化性的羥基自由基，然后與鉆井泥漿混合直接注入地下土層，工藝簡單，提高了污染物去除效率，對多種污染物都有很好的去除效果，不用添加化學試劑，不產生二次污染。

附圖說明

圖1為本發明的工藝流程示意圖。

Ⅰ：太陽能發電系統；

II：1：臭氧發生器；2、4、9：控制開關；3、紫外線催化器；5、加壓鼓風機；6、曝氣管；7：泥漿池；8：鉆井管道。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作詳細具體的說明。

實施例1

臭氧發生器1與紫外線催化器3通過一個開關控制器2相連，經催化的臭氧通過加壓鼓風機5經曝氣管6進入泥漿池7中，再將臭氧與泥漿混合，隨鉆井管道8注入地下土體層，在紫外線催化器3與加壓鼓風機5之間連有一個開關控制器4，在泥漿池7與鉆井管道8之間連有一個開關控制器9。