从浆状物样品除去污染物的方法被提出。该方法包括应用重复的加压和降压步骤来使在含有固体的浆状物中的固化颗粒破裂，从而增加去污效力。将膨胀流体注入浆状物样品，以当对浆状物样品降压时充分产生微泡。所述微气泡机械地使所述固化颗粒破裂而增加污染物暴露。所述微气泡也提供了增大的界面区域，其中污染物能够在与其紧密接近的气体流体薄膜处积聚并能够使用适合的膨胀流体和任选的去污剂被有效除去。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及从环境样品中除去污染物的方法。更具体而言，本专利技术涉 及^f吏用加压-降压处理的过程和方法进行污染样品的复原。
技术介绍
美国和全世界的人口中心将面临提供安全用水供应的日益增加的挑 战，并且将不断需要新的技术来回收和重新利用废水。因此，随着针对于水质量问题的科学和技术进展，安全饮用水供应将 继续是一个重要问题。可用于水处理和回收的技术上和经济上有效的技术 是值得期待的。担心新的污染物(例如EPA'sCCL2鉴定的那些污染物) 存在，因此控制它们的有效方法是重要问题。除去碳、氮、磷和微量营养素对于改善污染的水的质量和恢复生态平 衡是十分重要的。广泛知道许多水生植物吸收超过它们实时需要的金属， 因此当植物从水中除去金属时，将它们在植物细胞内进行生物浓缩。藻类 和其它水生植物可摄取过量存在的主要的和微量的营养素，如碳、氮、磷、 钾、铁、铝、钙和其它物质，因此可被用来改善生态系统。现有技术教导有许多用于生物去污(bioremediation )的方法。 一个这 样的自然过程是，像所有的植物一样，固定的藻类或水生附着生物在当水流过时其需要碳。水生附着生物比任何陆生植物具有更高的生产力。如使 用气体定律的分压所模拟的，这产生二氧化碳显著的消耗。保守地讲，在相等的面积上，水生附着生物吸收了的C02 (以碳酸氩盐的形式)是陆地 上成熟森林所吸收的C02的20倍。显著更高的水生附着生物的细胞生产 率极大影响02的产生，每单位面积产生了更多倍的02。通过有规律的收割水生附着生物得到的水去污(remediation)在每单 位面积上显示出比构建的沼泽系统高50到IOOO倍。因此当水流过人工或 人造固定藻类时，固定藻类摄取常量营养素(macro nutrients )(碳、氮和 磷)和微量营养素(micro nutrients),产生去污，同时释放出三倍饱和度 的氧。此外，该高浓度氧和羟基环境每年可以减少0.25米的有机沉积物。 在长期实验中，由于碳摄取，水生附着生物的pH值增加到高达ll。通过 吸附、吸收、物理捕获和其它更复杂的方法可进行过滤。水生附着生物过滤的进一步研究在美国专利第4，333，263号、5，131，820 号、5，527，456号、5，573，669号、5,591,341号、5,846,423号和5,985,147 号中公开。水生附着生物过滤材料(filter )(PF)已被应用到多种用途中， 例如养鱼缸中的过滤材料，使用水生附着生物从受污染的水中除去营养素 和其它污染物。然而，这种天然方法需要很大的面积，并且消耗巨大的资 源，大规一莫实施这种天然方法是不实际的。在本领域已知的其它废水处理技术包括使用臭氧(三原子氧或03 )处 理废水。臭氧是一种天然存在的气体，例如通过雷雨期间日冕放电的力或 者通过来自太阳的UV光产生的。臭氧在大气上层出现，人们相信其对平 衡地球的温度十分关键，而在较低的大气层中出现的臭氧通常被视为污染物。目前使用考虑健康和安全因素的剂量的臭氧对^:用水和废水处理以及空气过滤进行臭氧处理。研究用臭氧处理样品的专利的实例包括美国专利 第7,014,767号、6,991,735号、6，394，329号、6,962,654号、6,921,476号、 6,835,560号、6,780,331号、和6,726,885号等。另外，在本领域已知使用微泡处理样品，例如废水。使用微泡处理废 水的实例包括产生微泡、用污染物降解液(contaminant degenerativeliquid )对其涂布并且使涂布的微泡通过废水流。其它的微泡技术包括，通 过将大气吸入膨胀室来使化污池(septic tank)通风，并且从那里进入搅 拌的浆状物以提供低压小微泡，其在浆状材料中具有更长的滞留时间 (residence times )。也使用可将孩史泡分散入液体并且保持气体通过纤维膜 移动入液体的通气设备，其中气压高于纤维膜的始沸点(bubble point )。 当迫使一片微泡流过纤维时，其被排入液体。尽管在去污染方面有些效果， 但是这些方法需要昂贵的设备并且很难维护，这限制了这些方法的功效。尽管有上述的方法和技术，但是仍需要可进一步增强处理功效并且安 全、可靠且成本可行的方法和系统。
技术实现思路
本专利技术提供从样品特别是浆状物样品除去污染物的方法，涉及下列步 骤对样品加压，将膨胀流体注入样品，并且对样品降压。对样品加压和 将膨胀流体直接注入样品。 一般同时实施注入和加压——尽管连续实施注 入和加压也适合于一些实施方式。在加压后，对样品降压以便膨胀流体在 样品内形成微泡。微泡以足够增加去污功效的方式破裂样品中的任何固体。 然后至少重复一次该加压和降压步骤。根据具体的膨胀流体和污染物的组 合，微泡也可作为微型反应器，其在气-液界面提供大量的反应区，以增加 与污染物的接触。在另一个实施方式中，本专利技术提供从污染的样品除去污染物的方法， 涉及下列步骤对含有污染物的样品加压，将膨胀流体注入样品，并且对 样品降压。该膨胀流体含有至少一种去污化合物，所述去污化合物选自 氧化剂、相转移剂和提取剂。另外，在将膨胀流体注入之前，可将去污化 合物(如相转移剂和提取剂)加入到污染的样品中。在加压后，能够将样 品降压到第二压力，其比第一压力至少低IO psi。在加压步骤中，膨胀流 体在样品中形成微泡。微泡使浆状物样品中的固体颗粒破裂，以便它们破 裂并将其中包含的污染物暴露于去污化合物。根据具体的体系，然后重复 加压、注入和降压步骤2到200次。参考下列详细的叙述和所附权利要求书，可更好的理解本专利技术。 附图说明图1是用于实施本专利技术方法的一个实施方式的仪器的一个实施方式的图解。在实施例4中进一步描述了该仪器。 具体实施例方式在本专利技术被公开和描述之前，应该理解本专利技术不限定于本文公开的特 定结构、方法步骤或材料，而应该延伸到如相关领域普通技术人员所了解 的其对等物。也应该理解，本文使用的术语仅仅被用作描述具体实施例方式的说明性目的，而不意图对其进行限定。在描述本专利技术并要求本专利技术权利过程中，根据下面提出的定义使用下 列术语。注意，如本文使用的单数形式的"一(a)"、 "一(an)"和"the"包括复数的 指示物，除非上下文另有明确指出。因此，例如，"污染物(a contaminant)" 的含义包括一种或多种这样的污染物，"膨胀流体(an expansion fluid)" 的含义包括涉及一种或多种膨胀流体，"注入(injecting)"的含义包括涉 及一个或多个这样的步骤。定义如本文使用的"空气，，意味着并指包括至少约20摩尔百分比的02的气 体混合物。如本文使用的术语"细菌，，意味并指如传统知道的单细胞微生物——尽 管其它的微生物(如病毒、真菌和其它生物活性物质)可用本专利技术有效的 处理。如本文使用的术语"污染物"或"多种污染物"意味着并指直接或间接对 环境或活的生物(例如人、动物、昆虫、植物)具有有害影响的任何物质， 例如但不限于化学污染物、生物污染物、无机污染物或这些污染物的组合。 污染物可包括挥发性有机化合物、不挥发性有机化合物、多芳烃(PAHs)(例如蒽、荧蒽、菲、萘)；多氯联苯(PCBs)(例如芳氯物1016);烃(例本文档来自技高网...
【技术保护点】
从污染的样品除去污染物的方法，包括： ａ）对所述污染的样品加压； ｂ）将膨胀流体注入所述污染的样品； ｃ）对所述浆状物样品降压，以便所述膨胀流体在所述浆状物样品中形成使所述样品中的固体破裂而足以增加去污效力的微泡，；和ｄ）重复加压和降压步骤至少一次。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：PKA洪，
申请(专利权)人：犹他州立大学研究基金会，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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