CN101421058B - 用于除去环境样品中污染物的加压-降压循环 - Google Patents

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Abstract

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。

Description

用于除去环境样品中污染物的加压-降压循环
相关申请的交叉引用
本发明要求2006年4月11日提交的美国临时申请第60/790,894号及2006年7月3日提交的美国临时申请第60/818,474号的优先权，其各自通过引用合并入本文。
技术领域
本发明涉及从环境样品中除去污染物的方法。更具体而言，本发明涉及使用加压-降压处理的过程和方法进行污染样品的复原。
背景技术
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′s CCL2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CO2(以碳酸氢盐的形式)是陆地上成熟森林所吸收的CO2的20倍。显著更高的水生附着生物的细胞生产率极大影响O2的产生，每单位面积产生了更多倍的O2。
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1000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11。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，大规模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O3)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饮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)。也使用可将微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。
发明内容
本发明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，本发明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10psi。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，可更好的理解本发明。
附图说明
图1是用于实施本发明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。
具体实施方式
在本发明被公开和描述之前，应该理解本发明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方式的说明性目的，而不意图对其进行限定。
在描述本发明并要求本发明权利过程中，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O2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)可用本发明有效的处理。
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(例如来自油和气生产的石油脚(petroleum residues)等)、氯化烃(例如四氯乙烯、反式和顺式二氯乙烯、氯乙烯、1，1，1-三氯乙烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、氯仿等)；甲基叔丁基醚(MTBE)；和BTEX(例如苯、甲苯、乙苯、二甲苯等)；爆炸残余物(例如硝基苯、RDX、HMX、三硝基甲苯(TNT)、硝基芳族化合物等)；有机氯农药(含氯杀虫剂，chlorinated pesticides)(例如氯丹、七氯等)；微生物如大肠杆菌(E-Coli)、大肠杆菌类、细菌、病毒等；无机物质如金属、硝酸盐、半金属等；和/或类似物。本文的微泡、仪器和方法被用于去除包括本文描述的那些污染物的任何一种或组合的污染物。
如本文使用的术语“膨胀流体”指连续的、无定型的流动物质，其分子彼此自由移动，并且该物质倾向于呈现其容器的形状，例如液体或气体或两者的混合物，并且随着压力的变化，膨胀流体表现了巨大的体积变化。膨胀流体可以包括或者基本上由下列物质组成：活性化合物如氧化剂、提取剂和/或反应或不反应气体或气体混合物。
术语“提取剂”指能从样品分离并且除去或有助于除去污染物的化合物。提取剂的实例包括相转移剂和螯合剂。
如本文使用的“相转移剂”指帮助将另一种实体从一个相转移到另一个相的物质。例如，″相转移剂″具有来回穿梭膜的能力，其将通常水不溶于性的化合物携带至有机相，或者将带电或极性化合物携带至水相。相转移剂的实例是季铵盐和冠醚。
如本文使用的术语“螯合剂”指可以可逆地与金属结合(即络合)的化合物或化合物集合。例如螯合试剂(chelant)、螯合剂(chelator)、螯合剂(chelating agent)、掩蔽剂(sequestering agent)或络合剂(complexing agent)可与金属离子结合，形成金属络合物(即螯合物)。金属离子是可与普通螯合剂结合的污染物的实例——尽管螯合剂也可以与其它污染物结合。
术语“氧化剂”包括可以单独或共同地氧化和消除或破坏污染物的化合物或化合物集合。可被用于本发明的氧化剂的实例包括但不限于臭氧、高氯酸盐、过氧化氢、高锰酸盐、氯气、酚类化合物和它们的组合。
如本文使用的术语“臭氧”意味着并指作为氧气的同素异形形式获得的无色气体物质(O3)(如通过在氧气中通过电流所得到的)，其在分子中含有3个原子。臭氧是氧气密度的大约1.5倍，并且在水中其比氧气溶解度高12.5倍，在高剂量水平下，除了氧气和少量二氧化碳、微量元素和水其基本上没有残余物或副产物。可以通过使干燥气体或者含氧气体通过高压电场，所述电场足够使电极之间产生电晕放电，来从所述气体制备臭氧。这种电晕放电刚好在自动火花塞能量水平下。紫外线和短波辐射也引起氧气转化为O3，这可被用于工业废水。臭氧是比次氯酸有效10-100倍的杀菌剂，并且比氯气消毒快大约3125倍。然而，臭氧是高度不稳定的，一般必须在现场生产。氧化剂的量度和其氧化有机和无机物质的能力是其氧化电位(以电能伏特测量)。O3的氧化电位(-2.07V)比次氯酸的氧化电位(-1.49V)或氯气的氧化电位(-1.36V)高，后面的物质正广泛应用于水处理。如果被使用，能够以所述膨胀流体的约0.1％至约3％的非常低的浓度典型地包含臭氧。
如本文使用的术语“臭氧化发生器”意味着并指用于产生臭氧并指引至其适当应用的仪器。
如本文使用的“除去”指导致使污染物无害或不存在的任何处理。例如，除去可包括实际分离或化学反应以形成无污染物的物质，例如通过破坏污染物进行除去。
如本文使用的术语“沉积物”意味着并指含有松岩的土壤层或多层土壤层，并且一般具有多种有机碎片。
如本文使用的术语“浆状物样品”指含有比偶然的固体碎片更多的固体含量的液体样品。尽管固体百分比可以极大地变化，但是浆状物样品可以具有从2％到95％重量份的固体。高固体含量(例如20％到70％)的浆状物和低固体含量(例如2％到15％)的浆状物是本发明特别感兴趣的。污染的浆状物也可包括基本上不含固体的那些，例如无浆状物样品。
如本文使用的，多数的项目、结构要素、化学成分和/或材料为了方便可以在普通列表中提出。然而，这些列表应该被理解为：好像列表的每一成员被独立鉴定为单独的和唯一的成员。因此，仅仅基于其出现在普通组而没有指明相反，这些列表里单独的成员不应该被理解为是同一列表上任何其它成员的实际上的等效物。例如，无机污染物如锰离子需要与细菌污染物明显不同的处理，以便有效将其除去。可通过沉淀作用和螯合作用除去锰离子，而更通常使用适当的抗微生物剂或氧化剂处理细菌。
浓度、数量和其它数据可以以范围的形式在本文解释或提出。应该理解这样的范围形式仅仅由于方便、简短而使用，因此其应该被灵活地解释为不但包括如范围限定明确引用的数值，而且包括如每一数值和子范围明确引用的所有单独的数值或在该范围内包括的子范围。作为说明，“大约1wt％到大约5wt％”的数值范围应该被解释为不但包括明确引用的大约1wt％到大约5wt％的值，而且包括在指定范围内的单独的值和子范围。因此，在该数值范围内所包含的为单独的值如2、3.5和4，以及子范围如从1-3、从2-4和从3-5等。同一原理应用到引用仅一个数值的范围。而且，这样的解释应该应用，而不管描述的范围或特性的宽度。
本发明的实施方式
本发明提供从液体样品特别是浆状物样品除去污染物的方法。该方法包括下列步骤：对样品加压，将膨胀流体注入样品，并且对样品降压。可通过将膨胀流体注入样品直接对该样品加压。不必加压和注射分开进行，它们可在一个单一步骤中有效实施。例如，在仅用空气或用其它膨胀流体加压之前，可将螯合剂预加载样品。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将该样品中的固体破裂。然后至少重复一次该加压和降压步骤。
每一加压和降压步骤地持续时间可基于大量因素而改变，所述因素包括但不限于样品的性质和数量、样品污染物的大小、注入的膨胀流体的类型、在每一加压和降压步骤期间压力的变化等。对于单独的步骤，加压和降压步骤可具有从秒到分钟变化的持续时间，这取决于具体的污染物和膨胀流体系统。相似地，加压、注入和降压步骤的循环数量也可以从2到100次变化。在一个实施方式中，加压、注入和降压步骤的循环数量可以是至少3次，例如从3到15次。作为指导，基于检测和/或检验，对于每一污染的液体，去污循环的最佳持续时间和数量可以很容易确定。
本发明的方法中的降压步骤可导致任何足以产生微气泡的压力减小。典型地，其范围能够是大约10psi到大约1000psi，尽管落于此范围之外的压力也能够是合适的。在一实施方式中，降压步骤可导致压力减小大约40psi到大约200psi。在一实施方式中，降压步骤可导致压力减小大约100psi到大约500psi。在另一实施方式中，降压步骤期间的压力差导致至少75psi的压力减小。在进一步实施方式中，降压步骤期间的压力减小使浆状物样品处于环境压力下。
因为大量原因，本发明的方法是有益的。例如，在本发明的一方面，微泡的形成可在靠近气-液膜的位置提供大量的界面区域，这提供有力的分隔区域，以将有害化学和生物物质提取和浓缩入该膜中。在本发明的另一方面，含有灭菌剂如O3的微泡的成核和生长可以在颗粒物质或微生物的能量最佳(energetically favorable)(非润湿)表面发生，从而加强在样品中存在的潜在病原体暴露于O3。
本发明的另一个优点是样品的加压、注入和降压的循环。这些步骤的循环提供土壤颗粒降解的增强，以及由于增加了污染物的暴露提供去污效率的增加。通过加压步骤引起的压力升高，能使膨胀流体有效的渗入通常保护有害化学制品和微生物的颗粒物质的孔。当膨胀流体包括氧化剂时，或者当膨胀流体的渗入发生在存在提取液或抗微生物剂的情况下时，进入孔的液体将这些物质携带到污染物。
当污染物是活细胞时，例如细菌细胞，将含有氧化剂的膨胀流体注入样品可以使氧化剂输入到细胞，这个时候氧化剂可以破坏细胞功能。另外，当对样品降压时，流体快速膨胀可引起细胞破裂，这提供消毒作用。
尽管在每一情况中在进行检验之前，膨胀流体必须与浆状物样品接触并至少部分溶于浆状物样品中，但是可以在不同的时刻将膨胀流体引入污染的样品。在降压前，使膨胀流体与浆状物样品接触并且达到一定程度的溶解是重要的。在本发明的一实施方式中，在降压步骤之前，可将膨胀流体和/或分离的添加剂如相转移剂或螯合剂加入到污染的样品。在另一实施方式中，可以在加压步骤期间或者加压步骤之后，将膨胀流体注入浆状物样品。在另一个实施方式中，加压步骤和降压步骤的循环可以在不重复注入添加剂如提取剂或其它物质的情况下被实施。另外，当被重复时，当与初始或第一加压步骤比较时，该加压步骤可导致不同的压力增加。相似地，当被重复时，当与初始降压步骤比较时，该降压步骤可导致不同的压力减少。因此压力循环可具有高压或低压，或者可具有基本上相同的高压或低压。在本发明的一个方面，浆状物样品可被充分加热，以便浆状物样品与膨胀流体过饱和。
在本发明的方法中，可使用多种膨胀流体。适合的膨胀流体的非限定性的实例可以包括或者基本上由下列物质组成：臭氧、氯气、空气、氮气、氩、氦、水蒸气、可压缩的液体等。可以在本发明中，使用膨胀流体的混合物。尽管不需要，但是典型膨胀流体在STP条件下可以是气体。在一实施方式中，膨胀流体可包含与气体饱和的加压的液体，所述气体如空气、臭氧、氮气、氩、氦、它们的组合等。当膨胀流体流体是气体时，在加压步骤应用的压力升高能使溶解的气体充分渗入浆状物样品中的颗粒物质的孔，或者可以引起流体液化。颗粒和碎片附聚通常保护有害的化学制品和微生物免于与适当的去污剂接触。当已经渗入颗粒的气体或液体在降压步骤期间膨胀时，它们可引起固体颗粒破裂、部分分裂或者至少引起颗粒物质的孔膨胀，因此增加了靶化学制品和微生物的暴露。例如，当浆状物样品含有细菌时，加压步骤可以使膨胀流体进入细菌的原生质。在降压步骤期间，气体膨胀流体的迅速膨胀可引起细胞破裂，从而提供消毒作用并且有效的去除细菌污染物。
在另一个实施方式中，在存在已被加入到浆状物的提取剂的情况，膨胀流体可以包含或者可以是氧化剂或氧化功能。因此，在一些情况下，膨胀流体基本上可由活性剂组成，而在其它实施方式中，膨胀流体作为这些试剂的载体。在一实施方式中，膨胀流体可以是臭氧或者含臭氧的液体例如具有臭氧溶解于其中的液体，或者气体-臭氧混合物。在另一个实施方式中，膨胀流体可包括氧化剂，例如但不限于臭氧、高氯酸盐、过氧化氢、高锰酸盐、氯气、酚类化合物和它们的组合。可被使用的提取剂的实例包括但不限于相转移剂、螯合剂或它们的混合物。适合的相转移剂可包括但决不限于季铵盐、冠醚、膦盐、硫盐和它们的组合物。一般而言，尽管期望螯合剂的选择取决于从浆状物样品除去的污染物的性质和数量，但是可以使用本领域已知的任何螯合剂。在一实施方式中，在膨胀流体中包含的螯合剂可以是乙二胺四乙酸(EDTA)，即使其它螯合剂可包括β-二酮、二硫代氨基甲酸盐类、1，2-乙二胺、N，N-二乙酸(EDDA)或其它适合的试剂。膨胀流体可包括本领域已知其它的灭菌剂成份，例如但不限于抗微生物剂等。去污剂具体的选择可根据污染物和浆状物样品组合物，根据本文的公开内容基于常规实验和经验通常很容易确定该选择。
在一实施方式中，从污染的样品除去污染物的方法可在加压、注入或降压的至少一个步骤中通过一些形式的搅拌进一步得到帮助。搅拌方法的实例包括但不限于搅动、摇动、超声波等。注意，在除去污染物的任何给定步骤中，可结合多种搅拌方法。也可仅仅通过降压步骤中脱气和微泡移动获得充分的搅拌，其具有明显的能量节约。
可用本发明的方法处理的浆状物样品通常具有按重量计2％到95％的固体含量。在一实施方式中，浆状物样品具有按重量计35％到50％的相对高浓度的固体含量。高固体含量浆状物可以在可流动的浆状物到粘稠糊的范围内变化。在每一种情况下，处理和操作可以不同——尽管本发明的应用可有效除去污染物。在另一实施方式中，浆状物样品具有按重量计2％到15％的相对低浓度的固体含量。浆状物样品可以是天然的或人造的，并且具有液体成分，其包括水、有机溶剂或它们的混合物。浆状物样品的固体成分可以来自任何的环境来源，只要固体成分可以采用浆状物的形式。在一实施方式中，浆状物样品是沉积物浆状物样品。浆状物样品的其它实例可包括存在广泛不同数量的固体，但是不限定于污染的饮用水、工业废水、矿用废水、污水、地表水、地下水、还有在油和气生产中产生的石油化学制品的水、这些浆状物的天然水混合物等。所产生的水其中具有分散和溶解的油的问题。这些油成分作为不稳定的固体和溶解的固体出现。在低水平，烃污染物引起水表面上油闪光，这对于排放到海岸线或者在许多用途中应用的是有问题。
本发明的方法可被用于从浆状物样品除去宽范围的污染物。这些污染物的非限制性的实例包括长寿(persistant)生物活性毒素(PBTs)如多氯联苯(PCBs)、多芳烃(PAHs)等；病毒，诸如艾柯病毒、甲型和戊型肝阳病毒、轮状病毒和诺如病毒(Noroviruses)(即类诺瓦克病毒(Norwalk-likeviruses))；肠细菌病原体如大肠埃希氏杆菌、沙门氏菌种、志贺杆菌种、霍乱弧菌；和它们的联合。污染物其它的实例包括但不限于二氢苊、苊、丙烯醛、丙烯腈、艾氏剂、α-硫丹、α-林丹、蒽、锑、亚老哥尔1016、亚老哥尔1221、亚老哥尔1232、亚老哥尔1242、亚老哥尔1248、亚老哥尔1254、亚老哥尔1260、砷、石棉(易碎的)、苯并蒽、苯、联苯胺、苯并(a)芘、苯并(b)荧蒽、苯并(ghi)苝、苯并(k)荧蒽、邻苯二甲酸苄丁酯、铍、β-硫丹、β-林丹、二(2-氯-1-甲基乙基)醚、二(2-氯乙氧基)甲烷、二(2-氯乙基)醚、bis(2-氯异丙基)醚、二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯、二(氯甲基)醚、4-溴苯基苯基醚、镉、毒杀芬(camphechlor)、四氯化碳、4-氯-间-甲酚、氯丹、氯苯、氯二溴甲烷、氯乙烷、2-氯乙基乙烯醚、氯仿、氯甲烷、2-氯萘、2-氯酚、4-氯苯基苯基醚、铬、
Figure G2007800129773D0011155404QIETU
(chrysene)、铜、氰化物、DDD、DDE、DDT、δ-林丹、二-正-辛基邻苯二甲酸酯、二-正-丙基亚硝胺、二苯(a，h)蒽、1，2-二溴乙烷、邻苯二甲酸二丁酯、1，4-二氯苯、1，2-二氯苯、1，3-二氯苯、3，3′-二氯联苯胺、二氯溴甲烷、1，2-二氯乙烷，1，1-二氯乙烷、1，1-二氯乙烯、二氯甲烷、2，4-二氯酚、1，2-二氯丙烷、1，3-二氯丙烷(混合的异构体)、狄氏剂、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、2，4-二甲酚、4，6-二硝基-邻-甲酚、2，4-二硝基酚、2，4-二硝基甲苯、2，6-二硝基甲苯、1，2-二苯肼、硫酸硫丹酯、异狄氏剂、异狄氏剂醛(endrin aldehyde)、乙苯、荧蒽、氟、γ-林丹、七氯、七氯环氧化物(heptachlor epoxide)、六氯-1，3-丁二烯、六氯苯、六氯环戊二烯、六氯乙烷、茚并(1，2，3-cd)芘、异氟乐酮、铅、汞、甲胺、正-甲基-正-亚硝基、溴代甲烷、正-亚硝基二苯胺、萘、镍、硝基苯、4-硝基酚、2-硝基酚、五氯苯酚、菲、酚、芘、硒、银、2，3，7，8-四氯二苯-对-二氧芑、1，1，2，2-四氯乙烷、四氯乙烯、2，3，4，6-四氯酚、铊、甲苯、1，2-顺式-二氯乙烯、三溴甲烷、1，2，4-三氯苯、1，1，2-三氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、三氯乙烯、2，4，6-三氯酚、氯乙烯、锌和它们的组合。在一实施方式中，浆状物样品可含有选自PAHs、MTBE、重金属、烃和它们组合的至少一种污染物。
在本发明的一个具体的实施方式中，污染的样品可以基本上不含固体，例如用可溶的污染物污染的水。这种可溶的污染物可包括MTBE或可溶于原流体介质(primary fluid medium)(例如通常为水)的任何前面列出的污染物。通过使用本文描述的适当系统可有效处理地下水。然而，在一些实施方式中，可有效地限制地下水，以便在原处注入、加压和降压。在另一个具体的实施方式中，污染的样品可包括烃污染的水，例如从气或油生产产生的。大多数的气和油生产的方法导致具有其中混合烃的大量产品。很容易使用臭氧使烃成分减少、氧化或转化为更少危害的化合物(例如氢气、甲烷等)或者可被容易滤出的化合物。例如根据本发明的臭氧化作用可导致形成有机酸，其凝聚并很容易可从水中滤出。这样的处理可被充分的实施以基本上消除油闪光和/或分散的油，以便使水被用于灌溉、排放或其它目的。
应用本发明的方法尽管可取决于特定系统，但是可通常将浆状物样品中的至少一种污染物减少至少50％。在可选的实施方式中，本文公开的方法可将样品中的至少一种污染物减少至少90％。在另一个实施方式中，本文公开的方法可将样品中的至少一种污染物减少至少95％。在进一步实施方式中，本发明的方法可将样品中的至少一种污染物减少至少99％。在又一进一步的实施方式中，该方法可将样品中的至少一种污染物减少至少99.9％。然而，实际上减少的百分比可很大程度上依赖于污染的程度、污染物的类型等。
进一步的实施方式包括应用本公开的方法，将碳基化合物例如但不限定于在水中发现的石油化学制品转化为更小的化合物。从油和气生产产生的水包含分散的和溶解的油(作为挥发和溶解固体)，当排放时引起在水面上的闪光。在所产生的水中的油成分也阻止使用该水作为有价值的资源。实验已经阐明使用本发明方法的至少一种处理循环，将石油混合物断裂成更小片段的分子。臭氧化产物一般为溶解在处理的水中或足够凝结成固体形式——该固体很容易从水中分离——的有机酸，使处理的水适合于排放或其它再利用。
本发明的方法可以在原地或异地实施和/或执行。多种容纳器件、器皿、容器和/或处理器件可用于本方法。一般而言，对于可用于本发明的容器或器皿的结构或样式没有限制，只要其可以实施本文提出的加压和降压步骤。这种器件可以是固定的，如在处理设备内，或者是便携式的，例如用于处理不容易除去或者运输到处理设备的样品。在一实施方式中，本发明可以以下列方式实施：加压、注入和降压步骤的循环在不同的容器或器皿中进行。在一实施方式中，容纳器件是不锈钢器皿，其被制造以用于将膨胀流体如臭氧气体与浆状物样品接触。
在一实施方式中，方法可在含有两个(2个)不锈钢件的反应容器中实施，这两个不锈钢件被连接形成反应器。在各种反应器中，当应用需要时，可将通气孔、进口、出口等。此外，各种反应器可作为一批工作，或者作为相对于浆状物的流式反应器，或者作为相对于气体混合物的流式反应器。
在另一个实施方式中，方法可在废水连续流动通过至少一个加压室和至少一个降压室的容器中实施。本发明进一步的实施方式可被设定以与题为“Remediation with Ozone of Sediments Containing OrganicContaminants”的USSN11/247,014和2006年3月14日出版的美国专利第7,011,749B2号中公开的生物除污设备一起使用，它们的每一个被引入本文作为参考。
本发明的方法提供从浆状物样品另外除去污染物，这通过提供使污染物与去污剂通过气体和液体的界面区域增加接触来实现。这些界面区域是良好的分割区域，其中污染物浓缩可以形成通常疏水化学剂和生物试剂的膜。所形成的膜更容易从样品除去，从而可能从样品产生消除、除去和/或破裂至少一种污染物，而没有失去过多的样品。
另外，气和液的界面区域可帮助污染物与去污剂例如氧化剂或提取剂，相互作用和/或反应。此外，在颗粒物质的能量最佳(非润湿)表面发生的微泡的成核和生长可以加速污染物的降解。在降压期间，微泡出现在液相的颗粒表面上。微泡的大小从它们最初形成的纳米下(<1nm)范围持续变化为它们最后结合成大气泡的可见范围(例如mm)，这些大气泡迅速升起到水表面。气泡的浓度以及它们出现的持续时间依赖于与气体(膨胀流体)的饱和程度，其本身依赖于使用的压力、液体的体积和可用的液面上空间。在高压下，大量溶解的气体(膨胀流体)将支持降压期间形成更密集的气泡，并且气泡生长速率和气泡持续时间一起被降压的速率所控制。另外，在加压期间使用的速率、持续时间和压力将决定饱和的水平。因此，可以精细调节压力、加压速率和降压速率以支持微泡的浓度和持续时间，因此得到大量反应性界面区域，以最优化处理。
本发明可以以其它特定形式具体化，而没有背离其精神或本质特征。所描述的实施方式将在所有方面仅考虑作为说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围被所附根据权利要求书所指定，而不是被前述说明书或接下来的实施利所指定。对于与根据权利要求书相当的意义和范围内的所有变化被包括在它们的范围内。
实施例
实施例1-对于化学或生物污染物的处理
待被检测的化学制品选自EPA′s CCL，而且其中是怀疑的内分泌干扰物(endocrine disruptor)化合物。选择的化合物试验性地包括氯化脂肪烃(1，l-二氯乙烷(dichloroehane))、农药中间体(DDE)、氯化芳烃(2，4，6-三氯苯酚)、氧燃料添加剂(MTBE)、杂环炸药(heterocyclic explosive)(RDX)和含S、P的化合物(乙拌磷)。在该名单中许多化学制品已经知道被臭氧降解。
大肠杆菌类、蓝细菌和绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)可被用作模式生物以检测消毒功效。蓝细菌出现在EPA二级饮用水污染物候选列表(EPA’s2nd Drinking Water Contaminant Candidate list)中，绿脓杆菌是另一种关心的机会致病菌(opportunist pathogen)。
在可加压的反应器中在包括压力(50-200psi)、温度(5-35℃)、接触时间(5-45min)、空气中臭氧的浓度(0.2-5％)、固体浓度(10mg/L到3000mg/L，并且土壤作为添加剂)和污染物浓度(例如对于化学制品，10ppb到1000ppb，对于大肠杆菌类数个1000MPN/100mL)在内的不同条件下，实施化学降解和消毒实验。
实施例2-对于化学或生物污染物的处理
下列表公布了用本文公开和/或要求权利保护的方法得到的实验结果。具体而言，增强的臭氧化技术(HOT)(即在加压和降压循环中应用臭氧化作用)被运用研究标准样品。在表1提供这些结果的说明。如所见，所有的污染物降解99.9％。
表1-用苯、溴苯掺料的水的HOT处理结果
 
污染物 掺料浓度(ppm) 降解(％)
苯 1.8 >99.9
溴苯 3.8 >99.9
二氯苯酚 3.9 >99.9
注解：总的初始污染物的摩尔数与O3的比＝1:10；通过3次加压-降压循环(加压耗费仅30sec；缓慢降压耗费10min；总的臭氧化作用时间<2min)，实施HOT处理。废气被取得，并且发现其不含有亲代化合物或副产物。
进一步的实验已显示出在现场应用(field applications)的希望，如在表2-4所示。
表2-Passaic River和Waukegan Harbor沉积物的加压-降压臭氧化处理
Figure G2007800129773D00161
对于实验过程的注解：将含有1％臭氧的空气以大约1L/min引入含有500mL10％沉积物浆状物的1.5L压力容器(参见图1)中，并且在45秒内达到100psi；停止用臭氧加压，并在接下来的5分钟内缓慢释放压力。在再循环降压和降压2-4次之前，将混合物保持在大气压。然后，Soxhlet-提取处理沉积物并分析残留的污染物浓度。应该注意到使用小于5min的总的臭氧化处理时间来达到这些降解结果。
*在10分钟内，完成10个快速、连续加压-降压臭氧化作用，在循环期间或之间没有平衡或者保持时间(″没有检测到″指<0.05ppm)。
表3-24小时Soxhlet提取(1:1v/v丙酮：己烷)的污染物提取结果和其在用空气5次加压-降压(P-D)循环后的污染物提取结果的比较。
Figure G2007800129773D00171
注解：在20分钟内完成用5次P-D循环的提取。结果表明在暴露和评估沉积物中的污染物方面中加压-降压循环的效力。使用的压力是150psi。
表4-24小时Soxhlet提取的污染物提取结果和空气加压-降压(P-D)循环后的污染物提取结果的比较(都使用1:1v/v丙酮：己烷作为溶剂)。
 
用下述方法提取的Passaic River沉积物                           PAHs(ppm)
Soxhlet提取(24H) 44.8*
5次P-D循环(20min)的REM 49.8
注释：在20分钟内完成用5次P-D循环的提取。结果表明在暴露和评估沉积物中的污染物方面中加压-降压循环的效力。使用的压力是150psi。
＊当后来用REM P-D循环提取Soxhlet-提取的沉积物时，又得到3.8ppm。
实施例3-处理废水来消除细菌
使用改良的压力过滤装置加压臭氧化废水流出液显示，在与表1相同的条件下，使用3次加压、降压循环杀死99.2％的大肠杆菌类细菌。
实施例4-使用有机溶剂快速提取污染物
使用压缩的气罐(氮气/呼吸气体)对反应器系统加压。在本研究中使用的沉积物取自Passaic river(New Jersey)、Waukegan Harbor(Michigan)、St.Louis River(St.Louis)和Wells River。多种沉积物鉴别了该新的提取系统的重复能力和可靠性。丙酮和己烷(HPLC级)的1:1的混合物被用作从沉积物提取PAH/PCB的溶剂。使用纯的蒽、芘和苯并(a)芘准备校准曲线。这些化学制品购自Supelco Co(纯的50mg)，并且通过将纯的PAH溶解在己烷(Sigma Aldrich，HPLC级)中制备溶液。
本实施例的目的是阐述用于从污染的沉积物提取PAHs/PCBs的可选的和快速的技术。这包括一系列加压和降压循环，来从污染的沉积物释放PAH，并且将它们溶解在1:1的丙酮和己烷的混合物中。
将称重量的沉积物和50ml的1:1的丙酮和己烷的混合物引入反应器。对于本研究，干的和湿的沉积物都被分析。对于干的沉积物的分析，干燥沉积物整夜，并且将干燥的沉积物浸泡在水中，除去自由流动的水以得到具有大约30％湿度的湿的沉积物。从间歇反应器(batch reactor)(图1)的底部，将氮膨胀气体引入，直到提取容器20和30的每一个达到预期的压力。在实践中，提取容器的数量可以改变，并且可被同时操作。在降压期间，可使用阀门40、45、50和55来隔离每一容器，和/或使每一容器内的压力独立改变。
使用顶部的压力计1和11测量每一反应器中的压力。强烈摇动该系统大约1分钟。最后，使用顶部的调节阀门5和15释放气体，对反应器降压。排气指排出气体，被收集在1:1的丙酮和己烷的混合物中研究高挥发性的PAH/PCB由于吹脱而是否有任何损失。该受控的实验证实没有由于吹脱和排气引起的污染物损失。重复1-10遍的加压-降压步骤。
从反应器底部收集提取物，并经过真空过滤以除去污染物颗粒。使过滤的样品通过硅酸镁载体清除柱(#204650，Alltech)以除去不必要的有机物，其可阻碍鉴别过程。然后，进行清除过程以除去硫(EPA方法3660B)。根据该方法，将1ml提取物转移到50ml透明玻璃瓶中，并且加入1ml亚硫酸四丁铵反应物(Sigma Chemical Co.)和2ml的2-丙醇。盖上瓶盖，并且摇动至少一分钟，然后加入5ml蒸馏的去离子水。再摇动内容物1分钟，并且静置样品5-10分钟。将顶层转移到浓缩管，并在量化前使用缓慢的氮喷射将提取物浓缩至1ml。
将新的提取技术与标准Soxhlet提取(EPA方法3540C)方法进行比较。通过旋转蒸发器(Büchi Rotavapor R-124联合Büchi Waterbath B-481，Büchi)对从Soxhlet提取得到的提取物溶液浓缩。将浓缩的提取物通过硅酸镁载体清除柱，然后使用EPA方法3660B除去硫。在通过GC/MS对其分析前，使用缓慢的氮喷射将样品浓缩至1ml将样品。
表5-基于REM(快速提取方法；即用压力循环提取的本发明)从
Passaic River沉积物提取的PAH
 
样品(g) 湿度(％) 压力(psi) 循环 气体 PAH(mg/Kg)
5 30 100 10 N2 13.2
10 30 100 10 N2 12.6
15 30 100 10 N2 27.6
15 30 100 10 N2 26.4
15 0 100 10 N2 21.1
15 0 100 10 N2 20.1
15 30 50 10 N2 10.0
15 30 200 10 N2 27.1
15 30 150 10 N2 26.1
15 30 100 1 N2 8.2
15 30 100 3 N2 8.9
15 30 100 5 N2 11.0
15 30 100 7 N2 21.0
15 30 100 10 空气 25.1
与之相比，使用Soxhlet提取25.5mg/Kg
表5表示通过不同条件下的REM方法提取的PAH的量。通过标准的Soxhlet方法提取的PAH的量为25.5mg/kg。因此，在短时间(例如20min)内，而不是在Soxhlet提取所需的24小时内，适当条件下的REM技术可与标准的Soxhlet方法提取的一样多，或者使用恰当的条件提取更多(例如>100psi；10个循环)。
实施例5-土壤样品的处理
在加压-降压(P-D)循环后，土壤性质改变。该实施例检测使用本发明的P-D循环打开土壤结构的益处。多环芳烃(PAHs)污染的沉积物(24ppm总的PAH)浆状物被置于密闭压力容器(1.7L体积中300mL30％的固体浆状物)中，并且在底部进口引入臭氧/空气混合物(1.5％O3)，对反应器加压，在30秒内达到100psi。然后关闭进口，在接下来的5分钟使反应器通过顶部排气至大气压。再重复所述步骤两次。在拆解(dissembling)反应器之后，发现反应混合物是凝胶状自立的，其具有很少游离的水。这初步归因于孔开放和臭氧对土壤的羟基化和羰基化作用，这增加了表面基团的氢键，导致将更多的水引入土壤物质。该实验使用浓缩的土壤悬液来打开土壤和孔。在存在NOM(天然有机物质)和如在小溪或其它天然水中发现的固体水平的情况下，可以进行相似的实验。
确定土壤中污染物的降解。干燥、Soxhlet提取和用GC-MS分析上述处理的沉积物。在第一次重复中，大约40％的PAH被降解。在不存在P-D循环的情况下，达到同等水平的降解将需要伴随强机械搅拌(600瓦超声波照射)的持续1小时的臭氧化作用。而且，将大量带有沉积物的水引入凝胶是以前没有观察过的。结果表明消耗每摩尔臭氧降解的PAH摩尔数增加(在<1分钟的臭氧化作用内)。
因此，尽管连同本发明的目前认为最可操作的和优选的实施方式在细节上详细地在上文中对本发明进行了描述，但是对本领域普通技术人员显而易见的是：大量修改包括但不限于操作的材料、温度、功能、次序和方式的改变也没有背离本文提出的原理和概念。

Claims (27)

1.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。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染的样品是浆状物样品。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述浆状物样品按重量计具有20％到50％的固体含量。
4.根据权利要求2所述的方法，其中所述浆状物样品按重量计具有2％到15％的固体含量。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述污染的浆状物包括土壤、水以及重金属和放射性核素中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染的样品是烃污染的水。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述膨胀流体含有臭氧。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述降压导致所述样品的压力降低大约10psi到大约1000psi。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述降压导致所述样品的压力降低大约40psi到大约200psi。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述降压使所述污染的样品处于环境压力。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述注入也被重复至少一次。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述膨胀流体包括臭氧气体、氯气、空气、氮气、氩气、氦气、水蒸气和它们的组合。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述膨胀流体包括用选自空气、臭氧、氮气、氩气、氦气及其组合所组成的组的气体饱和的加压的流体。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染的样品在加压、注入和降压步骤的至少一个中，通过搅动、摇动、超声的至少一项进行搅拌。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述基本上仅通过微气泡的内部运动搅拌所述污染的样品。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述加压和注入基本上同时进行。
17.根据权利要求1所述的方法，将其中所述加压-降压重复2到200次。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述每个加压-降压完整循环的持续时间为20秒至20分钟。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述加压步骤在重复时产生不同的压力增加。
20.根据权利要求1所述的方法，其中所述降压步骤在重复时产生不同的压力减小。
21.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染的样品的流体成分包括水、有机试剂或其混合物。
22.根据权利要求1所述的方法，其中所述膨胀流体或污染的样品包含氧化剂或提取剂的至少一种。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述氧化剂选自由以下组成的组：臭氧、高氯酸盐、过氧化氢、高锰酸盐、氯气、酚类化合物及其组合。
24.根据权利要求22所述的方法，其中所述提取剂选自由至少一种相转移剂、至少一种螯合剂及其组合所组成的组。
25.根据权利要求1所述的方法，其中所述污染的样品含有至少一种污染物，所述污染物选自由以下组成的组：PCBs、PAHs、DNAPL、有机溶剂、卤化有机物、石油化合物、重金属、放射性核素及其组合。
26.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法被用来将烃污染物转化为更小的有机片段。
27.一种从污染的样品中去除污染物的方法，包括：
a)通过将至少50psi压力的膨胀流体注入含有至少一种污染物的所述样品来加压污染的样品，所述膨胀流体是反应性气体或非反应性气体，所述膨胀流体包含一种或多种选自由氧化剂、还原剂、相转移剂、提取剂及其组合所组成的组的去污化合物；
b)将浆状物样品降压至比所述第一压力至少低10psi的第二压力，这样所述注入的膨胀流体在所述被所述污染的样品中形成微气泡，导致在所述样品中的任何固体颗粒破裂，因此使固体颗粒中所包含的污染物暴露于所述至少一种去污化合物并提高去污效率；以及
c)将所述加压和降压步骤重复2至200次。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010148632A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Sharp Corp 洗浄装置
TW201202152A (en) * 2010-03-23 2012-01-16 Univ Utah Res Found Methods for deactivating biomass
WO2011137378A2 (en) 2010-04-30 2011-11-03 University Of Utah Research Foundation Ozonation conversion of heavy hydrocarbons for resource recovery
US9604863B2 (en) 2013-08-05 2017-03-28 P. K. Andy Hong Pressure cycling wastewater treatment apparatus
WO2015137484A1 (ja) * 2014-03-14 2015-09-17 株式会社ピーシーエス 超微細気泡含有液体を用いる超微細気泡洗浄方法、その装置及び加圧浮上装置
WO2017014791A1 (en) 2015-07-23 2017-01-26 Renmatix, Inc. Method and apparatus for removing a fouling substance from a pressurized vessel
CN108751339B (zh) * 2018-06-26 2021-02-02 温州大学 一种蓝藻处理方法
CN110170185B (zh) * 2019-05-30 2023-07-25 湖北东方化工有限公司 一种废硫酸硝基化合物分离的装置及方法
US11332397B2 (en) * 2020-04-14 2022-05-17 EMG International, LLC Treatment of acrolein and acrolein by-products in water and/or wastewater
US11542186B2 (en) * 2020-08-19 2023-01-03 EMG International, LLC Treatment of acrolein and acrolein by-products in water and/or wastewater
CN113617750B (zh) * 2021-06-25 2022-05-24 北京空间机电研究所 主动清除空间应用激光器内部挥发污染物的装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303871A (en) * 1988-02-08 1994-04-19 Biotrol, Incorporated Process for treating contaminated soil
US6206098B1 (en) * 1997-11-14 2001-03-27 Kent Cooper In situ water and soil remediation method and system
US6221260B1 (en) * 1999-04-02 2001-04-24 Dynaflow, Inc. Swirling fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids
CN2603818Y (zh) * 2003-01-28 2004-02-18 宏保科技有限公司 除污净水装置
CN1569659A (zh) * 2004-05-14 2005-01-26 北京赛恩世纪商务咨询有限公司 利用加压上浮法净化海、湖、川等水质的净化方法及其装置
US6984329B2 (en) * 1999-12-22 2006-01-10 Kerfoot William B Coated microbubbles for treating an aquifer or soil formations

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH523089A (de) * 1969-11-24 1972-05-31 Blatter Max Verfahren und Einrichtung zur Aufbereitung flüssiger, durch Mikroorganismen verunreinigter Substanzen
US3847803A (en) * 1973-03-22 1974-11-12 P Fisk Process for separating and converting waste into useable products
US4081031A (en) 1976-09-13 1978-03-28 Kine-Tech Corporation Oil well stimulation method
US4159944A (en) * 1978-02-13 1979-07-03 Erickson Lennart G Wastewater energy recycling method
US5049320A (en) * 1990-07-03 1991-09-17 International Environmental Systems, Inc. Gas dissolving system and method
US5868945A (en) * 1996-08-29 1999-02-09 Texaco Inc Process of treating produced water with ozone
GB9706044D0 (en) 1997-03-24 1997-05-14 Davidson Brett C Dynamic enhancement of fluid flow rate using pressure and strain pulsing
US6068778A (en) * 1997-07-18 2000-05-30 Tm Industrial Supply, Inc. Water purification system
US6568900B2 (en) * 1999-02-01 2003-05-27 Fantom Technologies Inc. Pressure swing contactor for the treatment of a liquid with a gas
US6200486B1 (en) * 1999-04-02 2001-03-13 Dynaflow, Inc. Fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids
US6773603B2 (en) 2000-03-13 2004-08-10 Intellectual Capital Enterprises, Inc. Chemical removal and suspended solids separation pre-treatment system
US6503403B2 (en) 2001-03-28 2003-01-07 Lawrence M. Green Gas-liquid contact apparatus
TWI256312B (en) 2003-12-31 2006-06-11 Metal Ind Res & Dev Ct Method for cleaning and sterilizing medical devices using dense phase fluid

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303871A (en) * 1988-02-08 1994-04-19 Biotrol, Incorporated Process for treating contaminated soil
US6206098B1 (en) * 1997-11-14 2001-03-27 Kent Cooper In situ water and soil remediation method and system
US6221260B1 (en) * 1999-04-02 2001-04-24 Dynaflow, Inc. Swirling fluid jet cavitation method and system for efficient decontamination of liquids
US6984329B2 (en) * 1999-12-22 2006-01-10 Kerfoot William B Coated microbubbles for treating an aquifer or soil formations
CN2603818Y (zh) * 2003-01-28 2004-02-18 宏保科技有限公司 除污净水装置
CN1569659A (zh) * 2004-05-14 2005-01-26 北京赛恩世纪商务咨询有限公司 利用加压上浮法净化海、湖、川等水质的净化方法及其装置

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