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近年来,随着经济的快速发展,石油炼制、油漆喷涂、医药化工等行业排放的挥发性有机化合物(volatile organic compounds VOCs),已成为当今世界大气环境中最典型的污染源,对人类造成的威胁也越来越受到人们的关注。低温等离子体和生物法耦合技术是最近几年开发的VOCs处理新技术,在难生物降解和高浓度的VOCs处理领域具有很好的应用前景。本研究以难生物降解的二氯乙烷和氯苯为目标污染物,以低温等离子体作为生物法的前处理技术,考察了不同频率电源的低温等离子体对单一二氯乙烷和氯苯及二者的混合气体的降解特性,并对降解产物进行了分析,为后期的生物耦合提供了理论依据。在高频(10000 HZ)和低频(1500 HZ)电源的等离子体降解单一及混合气体的研究中,考察了二氯乙烷和氯苯的进气浓度、电源的SIE(specific input energy)以及等离子体的停留时间等工艺参数对废气去除率的影响,讨论了能量效率与去除效率之间的关系,并对降解尾气进行了初步分析。结果显示,在两种频率电源的等离子体中,单一和混合气体的去除率都随着SIE的升高而增大,但当SIE升高到7000 J/L以后,能量效率却逐渐降低;随着气体的初始浓度增大,绝对去除量增大,但去除率却明显降低;停留时间增大,废气的去除率也会增大,但去除负荷却会出现降低,当停留时为5s时,高频和低频电源的等离子体中气体的去除负荷都达到最大,本实验选取5s的停留时间进行后续的产物分析。在低频电源的等离子体中,当SIE为7167 J/L时,等离子体的能量效率最大;而在高频电源的等离子体中,当SIE为6111 J/L时,能量效率达到最大,且最大值略低于低频电源等离子体中的能量效率。本实验中,选取气体进气浓度500 mg/m3,停留时间5s,能量效率最高时对降解尾气进行了测定和分析,结果显示:低频电源的等离子体中CO2的生成量及COX的选择性都略高于高频电源,高低频电源的等离子体中二氯乙烷降解产物的COX选择性分别是64.23%和65.54%,分别比同等条件下氯苯降解产物的COX选择性高了8.32%和8.69%;在VOCs降解的过程中,臭氧是不可避免的副产物,且其浓度对后期的生物处理有较大的影响,与高频电源的等离子体相比,低频电源的等离子体在降解VOCs的过程中产生的臭氧浓度较低;在低温等离子体降解二氯乙烷和氯苯的过程中,高频和低频电源的等离子体中降解产物的水溶性及Cl-浓度并没有显著的差异,但从GC-MS的结果可以发现,由于高频电源的等离子体中热分解反应消耗掉的能量较多,能量不能集中用于废气的降解反应上,使得与低频电源的等离子体相比,高频电源的等离子体中降解产物种类较多,且产物的结构相对较复杂,高频电源的等离子体中氯苯的降解产物多是带有苯环的氯代环己烷、苯酚、苯甲酸及水杨酸等,而低频电源的等离子体中氯苯的降解产物要是乙二酸、丙酸、乙酸醇及丙酸醇等。本文还分析了二氯乙烷和氯苯混合气体中二者的相互影响机制,由于氯苯的降解过程中会产生中间副产物二氯乙烷,使得混合气体中二氯乙烷的去除率明显降低。