[发明专利]一种胶质臭氧气泡及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种胶质臭氧气泡及其制备方法与应用，所述的胶质臭氧微气泡的制备方法为：在连续产生气泡的模式下，首先在气泡发生罐内预置表面活性剂溶液，所述表面活性剂溶液的预留量占所述气泡发生罐罐体体积的30‑40％，将气泡发生液储罐中的表面活性剂溶液以50‑80mL/min的流量通过进液泵通入气泡发生罐中，同时将空气通入空气源臭氧发生器，3000V高压电源供给所述的臭氧发生器工作将氧气快速转换为臭氧，得到高浓度的臭氧电离子混合空气从气泡发生罐底部的进气口以16.7‑66.7mL/min的流量通入气泡发生罐中，高速搅拌器以4000‑6000rpm搅拌气液混合物，搅拌时间为40‑80s，生成的气泡悬液即为胶质臭氧微气泡。本发明所述的胶质臭氧微气泡应用于处理水体沉积物中多环芳烃PAHs污染物。

技术领域

本发明涉及水体沉积物修复技术领域，特别涉及一种胶质臭氧微气泡(COAs)及其制备方法与其在快速分离并氧化分解水体沉积物中多环芳烃PAHs污染物中的应用。

背景技术

多环芳烃(PAHs)是一类具有半挥发性、长距离迁移性、持久性和生物蓄积性的有机污染物，因其易致畸致癌致突变而被美国环境署列为首要污染物。PAHs主要来自人类活动，如工业生产、生物质和燃料燃烧等。河水作为城市污水、工业废水以及非点源径流的重要受体，其沉积物被认为是水环境中PAHs的主要归宿之一。PAHs自身具有强疏水-亲脂特性，易吸附于水体中的悬浮固体并附着于河水底泥。已有调研结果表明，我国河水沉积物中PAHs浓度最高可达3140μg/kg(干重)。鉴于PAHs在沉积物中的污染现状以及由此导致的环境和健康风险，研发高效、原位处理沉积物中PAHs的方法已经成为水环境修复领域的重要挑战和研究方向。

胶质气体泡沫(CGAs)体系是由表面活性剂溶液产生的微米气泡体系，在石油开采行业和环境工程领域已分别被用于驱油和水污染治理。该技术完全可以应用于河水沉积物的修复领域。相较于传统的泡沫技术，CGAs技术在处理河水底泥的有机污染物方面具有明显优势，一方面，平均直径约100μm的CGAs，其表层的表面活性剂分子能够高效富集目标污染物，另一方面，CGAs强稳定性和高气含量更适于控制流动性。然而对于持久性有机污染物PAHs，仅采用CGAs进行富集和转移，仍无法实现彻底的环境修复，还需在此基础上对PAHs原位分解。生物修复需要较长时间，而化学修复技术效率高且降解彻底。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种胶质臭氧微气泡(COAs)及其制备方法并将其应用于沉积物中PAHs的分离和氧化分解的新型污染修复技术，可同时实现PAHs的快速富集和高效原位去除。

本发明通过高压电解空气制得臭氧，然后将所述的臭氧通入高速搅拌的非离子型表面活性剂溶液中，快速制得COAs。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种胶质臭氧微气泡(COAs)，其特征在于：所述的胶质臭氧微气泡(COAs)具体按照如下方法进行制备：

所述的方法在COAs发生装置中进行，所述的COAs发生装置由空气源臭氧发生器、气体流量计、精密调压阀、气泡发生液储罐、进液泵、气泡发生罐和高速搅拌器组成；所述的气泡发生罐内壁设有挡板；所述的气泡发生罐靠近底部的两侧分别设有进液口和出液口，所述的气泡发生罐的底端设有进气口；所述的气泡发生罐的进液口依次与所述的进液泵、气泡发生液储罐连接；所述的气泡发生罐的进气口依次与所述的精密调压阀、气体流量计及空气源臭氧发生器连接；所述的气泡发生罐内设有高速搅拌器；所述的气泡发生罐为气密闭；