[发明专利]一种流化床式处理有机物污染土壤的装置

说明书

本发明公开了一种流化床式处理有机物污染土壤的装置，包括流化床和旋风分离器，所述的流化床包括流化床腔体、设置在流化床腔体上部的流化床顶盖以及设置在流化床腔体底部的进料仓；所述的流化床腔体内设有呈阵列布置的多个DBD反应管，DBD反应管与流化床腔体内的竖直气流通道平行；所述的流化床顶盖上连接有与DBD反应管连接的低温等离子体高压电源；所述旋风分离器的进料口与流化床顶盖上设置的出气口连接；所述进料仓的侧壁设有土壤进料口和二次进料口，所述旋风分离器的出料口与二次进料口连接。本发明的装置利用放电产生的活性组分降解土壤中的POPs，可以为修复污染土壤提供技术支持。

技术领域

本发明属于有机污染土壤修复技术领域，具体涉及一种流化床式DBD等离子体处理持久性有机物污染土壤的装置。

背景技术

持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants，简称POPs)指在环境中难以自发降解、通过生物食物链(网)累积、并对人类健康和环境造成严重威胁的天然或人工合成的有机物。POPs具有四个重要特点：生物积累性、环境持久性、远距离迁移性以及高毒性。

目前全世界已知的POPs多达数千种，它们通常是具有某些相似的特殊化学结构的同系物或异构体。POPs大致可分为有机氯杀虫剂如艾氏剂(Aldrin)、氯丹(Chlordane)、滴滴涕(DDT)、狄氏剂(Dieldrin)、异狄氏剂(Endrin)、七氯(Heptachlor)、毒杀芬(Toxaphene)、灭蚁灵(Mirex)等和工业化学品如多氯联苯(PCBs)和六氯苯(HCB)等以及化工生产中的杂质衍生物如多氯二苯并呋喃(PCDFs)和多氯二苯并二噁英(PCDDs)等三类物质。近年来，新提出的POPs还有多环芳烃(PAHs)、全氟有机化合物(PFCs)、六六六、多氯化萘(PCN)、开蓬、五氯苯、短链氯化石蜡等十类化学品。

由于城市工业的“三废”排放、大量化学农药的使用、交通尾气的排放以及城市垃圾的焚烧，使得大量持久性有机污染物进入到土壤中，并通过植物-土壤体系进入到人体中，对人体健康产生严重影响和巨大危害。POPs会通过皮肤、呼吸道等各种途径进入人体，在脂肪组织及肝、肾等器官中积累下来。POPs具有致畸变、致突变和致癌作用，还会破坏内分泌系统和神经系统，导致新生婴儿畸形、青春期提前、免疫系统损伤、乳腺癌、男性生殖器官的畸形和病变等。因此必须对持久性有机物污染的土壤进行修复，现已有大量的报道。

目前对土壤中的POPs的常用修复方法主要有物理法(吸附法、萃取法、水泥窑技术、安全填埋等)、化学法(湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法等)、生物法(植物修复、微生物修复和动物修复)和热焚烧法。但是物理法仅能起到暂时转移的作用，化学法需要消耗大量化学试剂以及会产生二次污染，生物修复对微生物的选择性较高且耗时较长，热焚烧法如果处理不当则会产生毒性更大的二噁英。

低温等离子体氧化技术是在强电场作用下，放电区域产生的高能电子与原子，分子和离子碰撞，形成激发态分子(如N₂^*、O₂^*)和活性物质(如·OH，O₃，H₂O₂)。这些高氧化电位的活性物质和放电产生的紫外线辐射和冲击波等，以极高的反应速率与污染物进行一系列氧化还原反应，将污染物分解为小分子中间产物，进一步分解成CO₂和H₂O，最终将污染物完全降解。介质阻挡放电是将绝缘介质插入放电空间中的一种常见的大气压下低温等离子体放电方式，可以产生均匀稳定的等离子体区域，在土壤修复中应用最为广泛。

公开号为CN103272839A的中国专利文献公开了一种土壤持久性有机污染物的低温等离子体处理装置，包括低温等离子体电源、两个不锈钢放电电极、反应釜和外置降温风扇；所述反应釜设于高压电极和接地电极之间。