专利名称：一种等离子体处理污染物回收吸附剂的方法
技术领域：
本发明涉及等离子体物理和环境化学，特别涉及一种等离子体处理污染物回收吸附剂的方法。
背景技术：
所谓吸附剂再生，是指通过外界刺激带来吸附剂外部环境变化，使吸附在吸附剂上物质挥发、分解，使活性成分重新活化达到重复使用目的的操作和方法。如分子筛、活性氧化铝等无机吸附剂，在高温的情况下，可以脱去吸附的小分子(如水)，作为干燥剂可以重复利用。应用最广的活性炭也有很多再生方法，如超声波再生法，电化学再生法，超临界流、体再生法，溶剂再生法，湿式氧化再生法、热再生法、生物再生法等方法，其中一些方法已经工业化。上述方法都能不同程度上使吸附剂再生，但解吸附下来的吸附质(污染物)有些没能有效降解/完全降解而转移到别的介质中。对于解析出来的高毒性高迁移性有机污染物如不能有效处理而造成二次污染，将产生更严重的环境问题。降解污染物，是在一定的条件下使污染物分解成小分子(如二氧化碳，水等)或转化成无毒的物质。目前降解有机污染物的方法当前降解有机污染物(特别是高毒性难降解的二恶英，多氯联苯等)的方法较多，有微生物降解，光降解，热讲解，化学降解，多相催化降解，有些方法已经又在工业上来处理低毒性的有机污染物，但很多方法降解不彻底、降解率低、能耗高、需要大型设备或苛刻的条件等缺点。本发明采用等离子产生的活性粒子直接降解固体吸附剂上的污染物，其次产生的臭氧可以进一步降解液相中吸附在吸附剂上的污染物。吸附剂，特别是磁性吸附剂，有效的从废水中吸附污染物并方便分离，然后通过等离子体降解并回收再利用。本方法对于处理高毒废水避免二次污染，节能减排方面具有很高的应用价值。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种绿色、高效等离子体降解污染物，并回收吸附剂的方法，具体如流程图I。为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案
等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，包括以下步骤
(1)利用等离子体装置，通入含氧工作气体，控制气体流量为O.1-5. O L/min,电极板之间还放置一层干燥的已吸附污染物的吸附剂，放电产生臭氧；
(2)步骤(I)产生的臭氧和等离子体的活性粒子一起通入填有已吸附污染物、含水的吸附剂的处理柱，氧化降解吸附剂中的污染物；
(3)将步骤(2)中处理柱流出的气体再次通入含有吸附剂的污染物溶液中。所述的步骤(I)中等离子体装置包括平面电极放电和颜面放电二种装置，等离子体装置直接降解吸附剂上的污染物，产生的臭氧降解处理柱内吸附剂和污染物溶中的污染物。
所述的步骤(I)中工作气体是空气或纯氧气。所述的步骤(2)中污染物包括各种有机污染物。所述的吸附剂为磁性吸附剂。所述的污染物溶液中的吸附剂分离回收后，用于填入所述的处理柱，所述的处理柱内的吸附剂干燥后放置于所述的电极板之间进行处理。本发明的有益效果
本发明既处理了污染物，又能回收吸附剂，使用的设备简单，流程简便易操作，反应气体为空气，且处理过的吸附剂仍能有效的吸附污染物；较常规的臭氧处理方法更有效的处理污染物、有效回收吸附剂且节能环保。
图I本发明方法的流程图。图2本发明具体实施方式
的效果图。图3本发明等离子体装置内吸附在吸附剂上萘酚的浓度随处理时间的变化图(颜面等离子体装置)。图4本发明填充柱内吸附在吸附剂上萘酚的浓度随处理时间的变化图(颜面放电等离子体装置)。图5本发明溶液内吸附在吸附剂上萘酚的浓度随处理时间的变化图，磁性吸附剂浓度为50g/L (颜面放电等离子体装置)。图6磁性吸附剂材料(A:磁性碳纳米管复合材料经过颜面放电等离子体处理后)重复利用吸附萘酚吸附性能变化图；(B:处理柱和溶液内的磁性碳纳米管复合材料经过等离子体气体处理后)重复利用吸附萘酚性能变化图。
具体实施例方式实施例I
以颜面等离子体放电装置，干燥的待处理磁性吸附剂放置在装置的电极板上，空气流量O. 5 L/min O放电产生臭氧和等离子体的活性粒子直接处理磁性吸附剂(磁性碳纳米管复合材料)，氧化降解吸附剂上的萘酚；等离子体气体继续通入已吸附污染物的吸附剂的处理柱，处理柱流出的气体(剩余的臭氧)再次通入含有吸附污染物吸附剂的溶液中，降解效果如图3-5。实施例2
以DBD双平面电极等离子体，平面电极的放电装置，一端通空气，电极板之间放置一层干燥的已吸附污染物(萘酚)的磁性吸附剂(磁性碳纳米管复合材料)，空气流量为O. 1-5. OL/min。放电产生臭氧和等离子体的活性粒子一起通入填有已吸附污染物的吸附剂的处理柱，氧化降解吸附剂中的污染物；处理柱流出的气体(剩余的臭氧)再次通入含有吸附污染物吸附剂的溶液中。实施例3
以颜面等离子体放电装置，一端通空气，电极板之间放置一层干燥的已吸附污染物(萘酚)的磁性吸附剂(磁性碳纳米管复合材料)，空气流量为O. 1-5.0 L/min。放电产生臭氧和等离子体的活性粒子一起通入填有已吸附污染物的吸附剂的处理柱，填充柱整体能被翻滚，便于吸附剂混合均匀，能顺利通过处理气体。实施例4
以DBD双平面电极等离子体，平面电极的放电装置，一端通空气，电极板之间放置一层干燥的已吸附污染物(萘酚)的磁性吸附剂(磁性碳纳米管复合材料)，空气流量为O. 1-5. OL/min。放电产生的臭氧和等离子体中的活性粒子一起通入填有已吸附污染物的吸附剂的处理柱，最终平面电极的放电装置的磁性吸附剂浓度为l-100g/L，并 带有搅拌器，把上述经过平面电极的放电装置的气体(有效成分为臭氧)以鼓泡的方式通入溶液。
权利要求
1.一种等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，其特征在于包括以下步骤 (1)利用等离子体装置，通入含氧气的工作气体，控制气体流量为O.1-5. O L/min,电极板之间放置一层干燥的已吸附污染物的吸附剂，放电产生臭氧及活性粒子； (2)步骤(I)产生的臭氧和等离子体的活性粒子一起通入填有已吸附污染物、含水的吸附剂的处理柱，氧化降解吸附剂中的污染物； (3)将步骤(2)中处理柱流出的气体再次通入含有吸附剂的污染物溶液中。
2.根据权利要求I所述的等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，其特征在于所述的步骤(I)中等离子体装置包括平面电极放电和颜面放电二种装置，等离子体装置内直接降解吸附剂上的污染物，产生的臭氧等降解处理柱内和溶液中吸附剂上的污染物。
3.根据权利要求I所述的等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，其特征在于所述的步骤(I)中工作气体是空气或纯氧气。
4.根据权利要求I所述的等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，其特征在于所述的步骤(2)中污染物包括各种有机污染物。
5.根据权利要求I所述的等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，其特征在于所述的吸附剂为磁性吸附剂。
6.根据权利要求I所述的等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，其特征在于所述的污染物溶液中的吸附剂分离回收后，用于填入所述的处理柱，所述的处理柱内的吸附剂干燥后放置于所述的等离子体装置内进行处理。
全文摘要
本发明公开了一种等离子体处理污染物回收吸附剂的方法，首先利用等离子体直接处理干燥的吸附剂，其次利用产生的臭氧和等离子的活性粒子通入吸附剂悬浊液进一步在液相中降解污染物，最后进行吸附剂的回收处理。本发明既处理了污染物，又能回收吸附剂，使用的设备简单，流程简便易操作，反应气体为空气，且处理过的吸附剂仍能有效的吸附污染物；较常规的臭氧处理方法更有效的处理污染物、有效回收吸附剂且节能环保。
文档编号B01J20/34GK102671647SQ201210124830
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者李家星, 王祥科, 程诚, 陈长伦 申请人:中国科学院等离子体物理研究所