污染土壤等離子體氧化

1、用于污染土壤的氣體壓注/抽提與尾氣處理的等離子體技術(shù)與工藝

進(jìn)入土壤環(huán)境中的重金屬或有機(jī)污染物通過(guò)與土壤顆粒發(fā)生一系列吸附、置換、反應(yīng)等作用，形成難溶的化合物或復(fù)合物，導(dǎo)致其在土壤環(huán)境中的自然遷移轉(zhuǎn)化緩慢、并發(fā)生不斷積累。為此，本課題利用大氣壓介質(zhì)阻擋空氣放電產(chǎn)生的低溫等離子體替代空氣或熱空氣，對(duì)污染土壤進(jìn)行壓注或抽提，同時(shí)對(duì)產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行等離子體催化氧化處理，以徹底解決空氣氣提或低熱解析傳統(tǒng)土壤修復(fù)方法存在僅針對(duì)易揮發(fā)有機(jī)物、修復(fù)效率低、產(chǎn)生二次污染等主要技術(shù)問(wèn)題。該技術(shù)是基于介質(zhì)阻擋空氣放電能可控的產(chǎn)生非平衡低溫等離子體，其中含有大量因高壓放電產(chǎn)生的高能電子及其對(duì)進(jìn)入空氣的轟擊所形成的原子,自由基及激發(fā)態(tài)物質(zhì)等活性物種，并同時(shí)伴隨UV及VUV光輻射等。

利用產(chǎn)生的等離子體能實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中各種污染物的氧化等過(guò)程及對(duì)土壤顆粒的表面處理，以改變這些污染物與土壤的結(jié)合狀態(tài)，為下一步處理提供前提條件。同時(shí)將等離子體與催化劑協(xié)同對(duì)壓注或抽提過(guò)程產(chǎn)生的尾氣再進(jìn)行深度氧化，使其轉(zhuǎn)化為二氧化碳與水，從而避免了二次污染的產(chǎn)生。

2、土壤污染物的高效淋洗、回收處理技術(shù)與工藝

在上述采用等離子體對(duì)污染土壤進(jìn)行預(yù)處理的基礎(chǔ)上，再采用高效洗滌技術(shù)對(duì)土壤進(jìn)行洗滌，以大幅度的提高洗滌技術(shù)的洗滌效率并減少洗滌次數(shù)及廢水的產(chǎn)生量。同時(shí)，對(duì)洗滌產(chǎn)生的廢水進(jìn)行選擇性吸附處理。這是根據(jù)污染物的類(lèi)型與化學(xué)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化設(shè)計(jì)并制備出能對(duì)多種污染物或?qū)我晃廴疚锏母咝Чδ芪讲牧?。該?xiàng)研究具有堅(jiān)實(shí)的前期研究基礎(chǔ)，并得到“863”國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目的支持。已開(kāi)發(fā)的針對(duì)重金屬、親水或疏水有機(jī)物功能吸附材料具有吸附速度快、強(qiáng)度和韌性高，呈纖維、球狀、織物狀等多樣形貌，適用于復(fù)雜多變的場(chǎng)合使用，可用于對(duì)有機(jī)物與重金屬等的吸附與富集，最大限度的減少功能吸附劑再生時(shí)產(chǎn)生的廢水量；同時(shí)大幅度的提高污染物的濃度，以便于實(shí)現(xiàn)污染物的回收和資源化。

3、適合耕作土壤的功能吸附材料制備及其與植物栽培耦合技術(shù)與工藝

針對(duì)我國(guó)大量受污染耕地的修復(fù)，課題組提出將研發(fā)的高效功能纖維或織物狀吸附材料作為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)植物或農(nóng)作物根際環(huán)境的填充與協(xié)助栽培材料、攔截與鈍化重金屬等污染物向植物體轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)污染物的人工阻隔。在達(dá)到對(duì)污染土壤修復(fù)的同時(shí)，又不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目的；并同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)修復(fù)區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量達(dá)到當(dāng)?shù)卣．a(chǎn)量水平的90%以上，農(nóng)產(chǎn)品的污染物合格率達(dá)到95%以上。同時(shí)通過(guò)對(duì)功能吸附材料的季節(jié)性回收、解析與再生，即可實(shí)現(xiàn)功能材料的重新利用，達(dá)到修復(fù)效果好、處理成本低、無(wú)二次污染、操作方便的目的。

4、開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與修復(fù)技術(shù)耦合的智能化研究

通過(guò)對(duì)上述技術(shù)單元的關(guān)鍵指標(biāo)開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究，并與自動(dòng)控制技術(shù)耦合，實(shí)現(xiàn)修復(fù)技術(shù)的智能化。

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