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污染土壤等离子体氧化

1、用于污染土壤的气体压注/抽提与尾气处理的等离子体技术与工艺

  进入土壤环境中的重金属或有机污染物通过与土壤颗粒发生一系列吸附、置换、反应等作用,形成难溶的化合物或复合物,导致其在土壤环境中的自然迁移转化缓慢、并发生不断积累。为此,本课题利用大气压介质阻挡空气放电产生的低温等离子体替代空气或热空气,对污染土壤进行压注或抽提,同时对产生的尾气进行等离子体催化氧化处理,以彻底解决空气气提或低热解析传统土壤修复方法存在仅针对易挥发有机物、修复效率低、产生二次污染等主要技术问题。该技术是基于介质阻挡空气放电能可控的产生非平衡低温等离子体,其中含有大量因高压放电产生的高能电子及其对进入空气的轰击所形成的原子,自由基及激发态物质等活性物种,并同时伴随UV及VUV光辐射等。

土壤例子水处理技术

  利用产生的等离子体能实现对土壤中各种污染物的氧化等过程及对土壤颗粒的表面处理,以改变这些污染物与土壤的结合状态,为下一步处理提供前提条件。同时将等离子体与催化剂协同对压注或抽提过程产生的尾气再进行深度氧化,使其转化为二氧化碳与水,从而避免了二次污染的产生。

2、土壤污染物的高效淋洗、回收处理技术与工艺

  在上述采用等离子体对污染土壤进行预处理的基础上,再采用高效洗涤技术对土壤进行洗涤,以大幅度的提高洗涤技术的洗涤效率并减少洗涤次数及废水的产生量。同时,对洗涤产生的废水进行选择性吸附处理。这是根据污染物的类型与化学结构,优化设计并制备出能对多种污染物或对单一污染物的高效功能吸附材料。该项研究具有坚实的前期研究基础,并得到“863”国家重点项目的支持。已开发的针对重金属、亲水或疏水有机物功能吸附材料具有吸附速度快、强度和韧性高,呈纤维、球状、织物状等多样形貌,适用于复杂多变的场合使用,可用于对有机物与重金属等的吸附与富集,最大限度的减少功能吸附剂再生时产生的废水量;同时大幅度的提高污染物的浓度,以便于实现污染物的回收和资源化。

3、适合耕作土壤的功能吸附材料制备及其与植物栽培耦合技术与工艺

  针对我国大量受污染耕地的修复,课题组提出将研发的高效功能纤维或织物状吸附材料作为当地经济植物或农作物根际环境的填充与协助栽培材料、拦截与钝化重金属等污染物向植物体转移,实现污染物的人工阻隔。在达到对污染土壤修复的同时,又不影响农业生产的目的;并同时实现对修复区域农产品产量达到当地正常产量水平的90%以上,农产品的污染物合格率达到95%以上。同时通过对功能吸附材料的季节性回收、解析与再生,即可实现功能材料的重新利用,达到修复效果好、处理成本低、无二次污染、操作方便的目的。

4、开展在线监测技术、自动控制技术与修复技术耦合的智能化研究

  通过对上述技术单元的关键指标开展在线监测技术研究,并与自动控制技术耦合,实现修复技术的智能化。

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