[發(fā)明專利]一種土淋放電等離子體修復有機污染土壤的方法與裝置

有效

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• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109967517B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 李杰;姜楠
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

本發(fā)明提供一種土淋放電等離子體修復有機污染土壤的方法與裝置。該處理裝置包括土壤修復裝置殼體、放電等離子體電極系統(tǒng)、土淋器、降速均流網(wǎng)、儲土箱。放電等離子體電極系統(tǒng)安裝在土壤修復裝置殼體內(nèi)中部，其上方安裝土壤顆粒的降速均流網(wǎng)，用于降低土壤顆粒從上方下落的速度。土壤修復裝置殼體底部設有儲土箱。土淋器設于土壤修復裝置殼體上端，用于使土壤顆粒產(chǎn)生均勻粒徑均一、截面分布均勻的土淋，土淋在重力作用下通過降速均流網(wǎng)進入放電等離子體電極系統(tǒng)后沉積在儲土箱內(nèi)。本發(fā)明設備占地空間小、成本低，有利于活性物質(zhì)輸送到土壤顆粒孔隙中，實現(xiàn)高效快速修復土壤，且可實現(xiàn)連續(xù)規(guī)?；男迯屯寥溃烹姷入x子體。

技術領域

本發(fā)明屬于化工廠、農(nóng)藥殺蟲劑生產(chǎn)廠、電化廠、煉油廠、煤氣廠、瀝青加工廠等相關企業(yè)搬遷后污染場地土壤修復領域，涉及土壤修復方法，尤其涉及一種土淋放電等離子體修復有機污染土壤的方法與裝置。

背景技術

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活質(zhì)量不斷的提高，城市擴大化趨勢越加明顯，為此城市中的化工廠及其使用化學品的企業(yè)需要搬遷，但是這些企業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生化學品及其原料遺漏到土壤中，造成了企業(yè)周圍的場地污染，必須進行土壤修復方可實現(xiàn)企業(yè)搬遷地的功能化利用。化工廠場地污染是有機污染。有機物污染土壤修復方法可以分為物理修復方法、化學修復方法和生物修復方法等，使土壤中的污染物降低到可以接受的程度，或者是將有害的污染物轉變無害的物質(zhì)。

大氣壓放電等離子體技術是在電極之間施加高電壓、形成強電場，誘導電極間媒質(zhì)(氣體、液體或固體)擊穿放電，產(chǎn)生高能電子，通過高能電子與中性分子(如氧分子、氮分子、水分子等)碰撞，誘發(fā)這些被碰撞分子產(chǎn)生電離、激發(fā)或帶電，進而發(fā)生鏈式化學反應，生成一些化學反應活性強的物質(zhì)(·OH、·H、·O、O₃等)，并伴隨高溫熱解、紫外輻射、沖擊波等物理效應，利用這些活性物質(zhì)和物理效應作用于媒質(zhì)中有機污染物，使發(fā)生裂解斷鍵或電子轉移的氧化還原反應，通過放電等離子體自身作用或者與其它方法聯(lián)合，最終礦化為CO₂、H₂O或其它無毒有機物質(zhì)。

對比文件1【介質(zhì)阻擋放電與脈沖電暈放電修復芘污染的對比研究，牟睿文，劉亞男，李睿，環(huán)境工程學報，2017，11(4)：2505-2511】介紹了板式介質(zhì)阻擋放電等離子體和針-板式脈沖電暈等離子體修復芘污染土壤的研究，結果是不論何種放電等離子體形式，放電處理60分鐘(min)，芘的降解效率均達到約60％。對比文件2【針-板式介質(zhì)阻擋放電降解土壤中對硝基苯酚研究，魯娜，張雪，李杰，王鐵成，婁靜，吳彥，環(huán)境科學與技術，2012,35(10)：50-52】介紹了針-板式介質(zhì)阻擋放電等離子體修復對硝基酚污染的土壤，結果是在對硝基酚初始濃度400mg/kg，放電電壓18kV，放電處理60min，對硝基酚降解效率達到87.3％。對比文件3【脈沖放電等離子體去除土壤中對硝基酚的研究，周廣順，江蘇大學專業(yè)碩士學位論文，2017年5月27日】介紹了針-網(wǎng)脈沖放電等離子體系統(tǒng)修復對硝基酚污染土壤的研究，結果是對硝基酚初始濃度100mg/kg，氧氣注入流量2L/min，放電電壓18kV，處理時間60min，對硝基酚降解效率達到90％以上。上述三個對比文件中土壤都是靜置于低壓電極，放電等離子體產(chǎn)生的活性物質(zhì)均是通過擴散進入土層，再進入土壤顆粒的微孔中與污染物發(fā)生反應，實現(xiàn)土壤中污染物降解的。但是由于土壤顆粒較小，堆積后顆粒間距小，活性物質(zhì)難以擴散進入深層土壤參與降解污染物的反應，因此上述對比文件中放電等離子體處理土壤厚度有限。這樣的話，如果采用對比文件中描述的放電等離子體方法修復多量土壤的話，勢必要增加放電等離子體結構系統(tǒng)的尺寸，增加放電等離子體設備成本，同時也導致附屬設備(如電源等)成本增加。

發(fā)明內(nèi)容