放电等离子体技术降解水中难降解有机物

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本文利用放电等离子体技术降解水中难降解有毒有害有机物,以高压脉冲放电技术降解2,4-二氯酚,以介质阻挡水膜混合放电降解对氯酚,均取得了较理想的降解效果。在放电体系,工艺参数如峰值电压、脉冲频率、pH、曝气流速以及反应器结构均对有机物的降解具有一定影响。1)利用高压脉冲放电降解水中2,4-二氯苯酚,反应42min降解效率可达99%。随着峰值电压和脉冲频率的增加,输入反应器中能量增加,二氯苯酚的降解氯提高。放电42min,将峰值电压从18kV升高到26kV,输入反应器的能量从0.017kWh提高到0.0397kWh,二氯苯酚的降解效率从58%增加到99%。较高的pH值有利于二氯苯酚的降解,而含盐量对二氯苯酚降解影响不大。2)水膜混合放电体系中,升高峰值电压可提高对氯酚降解效率,减少能量消耗和降解所需的时间。当峰值电压从14.2kV提高到16.6kV时,放电90min,对氯酚的降解效率从64%增加到99%,能量输入从0.175kWh提高到0.27kWh。高pH值有利于提高对氯酚的降解效率。反应器采用不锈钢丝网,反应时液体流速为200ml min-1,曝氧气流速为120L h-1时降解效率最高。3)利用水膜混合放电反应降解水中对氯酚,将氧气引入体系中时,氧气参与放电引发的一系列等离子体化学过程,水覆盖在阻挡介质表面形成均匀水膜,形成气液混合放电,促使目标污染物降解。 OH是有机物的氧化降解的主要活性物质,H2O2和O3参与对氯酚的降解。4)高压脉冲放电系统中OH活性最强,主要进攻OH邻位生成3,5-二氯-1,2苯二酚或取代Cl生成2–氯对苯二酚的。羟基化反应进一步生成偏苯三酚。由GC-MS,HPLC和IC鉴定生成开环产物如:(E,E)-2,4-己烯醛,甲酸,草酸,和D-(+)-苹果酸。
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