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后天 2022年5月9日下午14:00-16:00(周一)
協(xié)同超凈化水土共治技術(shù)在流域河湖生態(tài)整體修復(fù)中的應(yīng)用
報(bào)告內(nèi)容
1.水科學(xué)知識(shí)(小分子團(tuán)水)
2.金剛石納米薄膜電極系統(tǒng)介紹
3.協(xié)同超凈化水土共治技術(shù)機(jī)理介紹
技術(shù)原理
一、技術(shù)介紹:
協(xié)同超凈化水土共治技術(shù)主要利用了調(diào)控?fù)诫s納米金剛石結(jié)構(gòu)芯片電極表面負(fù)電子親和勢特性。以大地為正極、核心電極模塊電極為負(fù)極,浸沒于水中,在低壓電場的驅(qū)動(dòng)下,負(fù)親和勢表面的大量電子逸出到水中,電極本身并不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。這些釋放出的游離電子,有效作用于水分子團(tuán)形成小分子團(tuán)活水,與水中膠體絡(luò)合物吸附在一起形成的污染物納米點(diǎn),而納米點(diǎn)能夠高效吸收利用太陽光光子發(fā)生光解和光催化,降解水體和底泥中的污染物,并且能夠分解水 分子,變?yōu)榛钚匝鹾蜌錃馊芙庠谒w中,恢復(fù)流域生態(tài)環(huán)境。
由于負(fù)電子可以游離到系統(tǒng)半徑300~500m的立體范圍,都可以將此范圍的污染物離散成為納米點(diǎn),最終將半徑300~500m水體作為治理目標(biāo),在陽光照射的開放式水體中被消除,因此通過系統(tǒng)數(shù)量的疊加,就可以實(shí)現(xiàn)大流域水環(huán)境的整體提升。
超凈化作用在于協(xié)同高效利用了巨大的太陽光輻射能量(標(biāo)準(zhǔn)照射下每平方米1千瓦),如果以半徑2500米計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)陽光照射下的總輻照強(qiáng)度理論上為 2000萬千瓦,如此大功率能量作用于水體的有效凈化,所以水質(zhì)凈化見效快,而系統(tǒng)運(yùn)行耗電僅需十幾伏安全電壓 和很小能耗系統(tǒng)裝備類似于鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的導(dǎo)火索的作用。
二、反應(yīng)機(jī)理概述:
在負(fù)電子的離散作用下,污染物被離散成小的納米點(diǎn)(5nm 以下),這些納米點(diǎn)通過吸收光子,發(fā)生光解及光催化反應(yīng),能夠使有機(jī)物中的鍵態(tài)斷裂降解,進(jìn)一步與活性氧作用,轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。有機(jī)物降解的同時(shí)又會(huì)形成新的納米點(diǎn),新的納米點(diǎn)能夠同樣具有光催化功能,通過鏈?zhǔn)椒磻?yīng)和水體的流動(dòng),可以傳播到更遠(yuǎn)的水體區(qū)域,并形成更多的納米點(diǎn),產(chǎn)生大量活性氧,降解更多污染物。同時(shí),淤泥中的各種絡(luò)合物也會(huì)逐漸分散消解,釋放出厭氧菌產(chǎn)生的臭氣,并且水中的活性氧能夠逐漸滲透到淤泥內(nèi)部,氧化脫毒和降解其中的污染物。如此,通過納米金剛石結(jié)構(gòu)芯片電極構(gòu)架裝置產(chǎn)生的高濃度游離電子與陽光協(xié)同作用,最終實(shí)現(xiàn)湖泊水體和淤泥環(huán)境的凈化,經(jīng)過脫毒的膠體絡(luò)合物能夠成為水生物的餌料,使良性的水生態(tài)快速恢復(fù)。
三、主要性能指標(biāo):
1.裝置的工作影響模式是立體的,在半徑300~500m 的項(xiàng)目范圍內(nèi),對(duì)于坑塘、斷頭浜、封閉水塘、流動(dòng)河流等工況,只需確定在裝置影響范圍內(nèi),通過兩組以上裝置的協(xié)同作用,即可實(shí)現(xiàn)既定的治理目標(biāo)。單組裝置的獨(dú)立工作,在周期和效果方面,弱于兩組裝置的協(xié)同應(yīng)用;
2.通過多組系統(tǒng)裝置的協(xié)同作用,即可實(shí)現(xiàn)流域的水環(huán)境整治,面積從幾平方公里到幾百平方公里,均可實(shí)現(xiàn);
3.無需添加藥劑或菌種,無二次污染,真正實(shí)現(xiàn)原位修復(fù);
4.可以省略為改善水質(zhì)采取的清淤措施。本技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)水體和底泥中有機(jī)物的一并降解;
5.對(duì)于農(nóng)業(yè)面源中的農(nóng)藥化肥殘留同樣具有降解作用,從源頭上根治;
6.對(duì)于不同污染程度水體(高濃度污染水體/生活污水/重度黑臭/劣Ⅴ類/Ⅳ類等),在滿足光照和停留時(shí)間的前提下,均可實(shí)現(xiàn)污 染物大幅消除, 還原生態(tài);
7.本技術(shù)對(duì)于外界溫度,沒有局限作用,在零度以下,系統(tǒng)同樣工作,實(shí)現(xiàn)污染物降解、水環(huán)境提升的目的;
8.系統(tǒng)對(duì)于COD、氨氮、總磷、總氮等通常環(huán)境污染因子,均能實(shí)現(xiàn)指標(biāo)的大幅消減;對(duì)于藍(lán)藻,亦能徹底根除,藻毒素徹底降解無毒化;對(duì)于重金屬離子等污染,亦可以實(shí)現(xiàn)重金屬的無毒化。
報(bào)告人1:張亞非教授:上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院教授,亞太材料科學(xué)院院士,長江學(xué)者特聘教授,SCI期刊《Nano-Micro Letters》主編(IF-21),薄膜與微細(xì)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
研究領(lǐng)域:流域河湖生態(tài)整體修復(fù)(金剛石納米薄膜芯片系統(tǒng));凝聚態(tài)物理和納米電子材料(金剛石、石墨烯、碳納米管等);納米電子器件(半導(dǎo)體集成電路技術(shù)、FET、光伏電池、傳感器等);納米加工技術(shù)(納米焊接、納米剪切、納米組裝、納米掩膜光刻、表面納米修飾和鈍化等)。完成973、863、國家自然科學(xué)金重點(diǎn)項(xiàng)目等十幾項(xiàng)科研項(xiàng)目和幾項(xiàng)軍工尖端科技項(xiàng)目。
主持人:王領(lǐng)全《中國給水排水》雜志副主編
https://azn.h5.xeknow.com/sl/FsxcQ
報(bào)告人1:張亞非教授:上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院教授,亞太材料科學(xué)院院士,長江學(xué)者特聘教授,SCI期刊《Nano-Micro Letters》主編(IF-21),薄膜與微細(xì)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
報(bào)告人2:黃玉峰,上海交通大學(xué)畢業(yè),研究生學(xué)歷。目前,主要承擔(dān)協(xié)同超凈化水土共治技術(shù)的市場推廣工作。
報(bào)告人:張亞非 教授
個(gè)人簡介:上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院教授,亞太材料科學(xué)院院士,長江學(xué)者特聘教授,SCI期刊《Nano-Micro Letters》主編(IF-21),薄膜與微細(xì)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。
研究領(lǐng)域:流域河湖生態(tài)整體修復(fù)(金剛石納米薄膜芯片系統(tǒng));凝聚態(tài)物理和納米電子材料(金剛石、石墨烯、碳納米管等);納米電子器件(半導(dǎo)體集成電路技術(shù)、FET、光伏電池、傳感器等);納米加工技術(shù)(納米焊接、納米剪切、納米組裝、納米掩膜光刻、表面納米修飾和鈍化等)。完成973、863、國家自然科學(xué)金重點(diǎn)項(xiàng)目等十幾項(xiàng)科研項(xiàng)目和幾項(xiàng)軍工尖端科技項(xiàng)目。
報(bào)告題目:協(xié)同超凈化水土共治技術(shù)在流域河湖生態(tài)整體修復(fù)中的應(yīng)用。
報(bào)告內(nèi)容:
1、 水科學(xué)知識(shí)(小分子團(tuán)水)
2、 金剛石納米薄膜電極系統(tǒng)介紹
3、 協(xié)同超凈化水土共治技術(shù)機(jī)理介紹