水上等離子
1.1 水上等離子可有效處理藍藻
2007年太湖藍藻污染:
隨著社會工業進程的加快,人類在工農業生產以及日常生活中,向水體中排入大量的含氮、磷的污染物,加速了湖泊、水庫的營養化進程。日趨嚴重的水體富營養化問題已經成為全球性的環境問題,在開發中國家尤其嚴重。到2000年底,我國的湖泊幾乎全部都處於富營養或者重富營養化狀態,從而導致藻類大量繁殖,形成水華,嚴重污染水質。
當湖泊表層有密集的藻類,使陽光難以透射進入湖泊深層,陽光在穿射過程中被藻類吸收而衰減,使得溶解氧的來源隨之減少。此外,藻類死亡後不斷地腐爛分解,會消耗深層水體大量的溶解氧,進而使水體中的溶解氧降低,其直接後果是其他生物失去生命必須的氧氣而死亡。藻類死亡後沉入水底,在細菌作用下分解,使湖水中懸浮物和有機物的濃度增加。此外,藻類大量繁殖還能增加水的色度、臭味,其原因主要在於藻類和放線菌在新陳代過程中產生髮臭物質。
目前國內尚未有真正能解決湖泊藻類污染的技術,而打撈、清淤、曝氣等方法對於問題的解決無異於杯水車薪。國外針對此類問題的解決方案諸如臭氧法、膜技術等雖行之有效但其花費太高,不符合我國國情。
1.2 水上等離子技術簡介
針對這個難題,南寧超等環保技術有限公司的等離子專家留德博士生陳曉波先生歷史兩年的研究和試驗,終於先於美國,德國和日本等研究室成功制出世界第一個等離子水上放電設備。
超等團隊的最新發明之一(專利在中國和德國申請中),突破低溫等離子大氣壓技術的發展瓶頸,開發出水上等離子除藍藻技術,宣布我們的技術到達世界高端水準。水上等離子通道內溫度達2×10^4-5×10^4K,而壓力達1-10GPa。在這樣的參數下,電漿的狀態方程已不能用理想氣體狀態方程來描述。首次考慮了粒子間的相互作用對水中放電電漿參數下粒子電離能的影響,計算了電子的簡併性,帶電粒子間的庫侖相互作用,原子內部能級擾動所產生的壓力。
針對藻類繁殖和死亡的特點,利用水上等離子放電直接產生的臭氧、羥基、氧原子等強氧化微粒,有效的氧化和分解了難降解的有機物。不同於傳統的除藻抑藻技術手段,水中等離子除藍藻技術將是湖泊富營養化治理的理想終端,從根本上解決了水質不斷惡化問題。
除藻技術難點解決表:
除藻技術難點: 池塘湖泊除藻處理技術: 技術優勢:
1. 遇藻類災害水體面積大掃描式處理。 用無人自動化等離子船如太湖,滇池。 無人駕駛,安全,機動靈活,
控制處理面積大。
2. 藻類污染物密度高,主要密集水體 水上直接產生高能量等離子可以對表面 極高能量對水體污染進行高級
表面,導致陽光無法射入水中,底 的藻類進行高溫的電擊和燃燒,瞬間殺 氧化反應,反應速度快。清潔
部植物無法生長。 死藻類。 表面所需時間幾分鐘,清潔水
體所需時間為幾天至一周。
3. 藻類與水中死魚腐爛導致的水體惡 水上直接產生O, O3等強氧化劑殺菌除臭。 可在10分鐘至5小時的短時間
臭難以去除。 內去除所有惡臭。
1.3. 水上等離子技術特點:
如何成功消滅藻類的步驟:
1. 水體表面受到等離子高能量電擊,瞬間消滅水體表面的污染物和藻類(等離子內部溫度接近太陽表面溫度)。
2. 水體表面直接產生氧原子(O),臭氧(O3)可消滅水體藻類腐殖的臭味和產生的細菌。
3. 水體因等離子的轟擊,直接產生唯一可溶於水的強氧化劑-羥基( ·OH 自然界第二強的氧化還原能力),可以存在水中長期有效殺滅單細胞的藻類、病毒和細菌。
4. 能耗最低,水上等離子放電電耗比一般臭氧發生器低10倍以上。
5. 等離子放電過程產生大量紫外線(UV),可以射入水中,消滅一定量的藻類
6. 高壓電流滲入水中,可以對底部的藻類造成破壞。
7. 通過放電水面和空氣的電荷力作用可產生一定強度的超音波,利用超音波的機械和空化作用對藻類產生藻體破碎、細胞滅活、生長抑制等作用。