论文部分内容阅读
有毒有害难降解有机废水由于其可生化性差、处理难度大得到了业界的高度重视。通常采用紫外线、高猛酸、臭氧等处理这一类废水。但是由于技术方法单一,对多组分有机废水处理效果不佳。液相中放电等离子体能产生紫外线、活性物质(臭氧,过氧化氢)、自由基(OH,O,H..)及冲击波,对有毒有害难降解有机废水处理非常有效。本文针对液相放电等离子体降解高电导率废水时效率下降的问题,设计了一种气-液混相脉冲放电反应器。用微孔陶瓷板隔离电场,在局部使电场集中。放电过程中通入气体隔离离子流是新型反应器的主要特征。新型反应器结构简单,使用寿命长,工作效率高。液相放电反应器降解高电导率废水时,液体中的离子会形成很强的离子流。离子流会消耗电能产生热量并降低两电极间的场强,导致放电等离子体产生的活性物质浓度降低,有机物降解率下降。新型反应器中的结构特性能降低高电导率废水中离子流的影响,提高有机废水降解率。实验比较了有机玻璃介质和微孔陶瓷介质的相对介电常数和厚度对亚甲基蓝脱色的影响。相对介电常数大的薄介质,更容易产生等离子体。实验证明相同条件下,新型反应器使用2mm厚的微孔陶瓷介质的脱色率最高。在放电等离子体降解亚甲基蓝模拟的有机废水的实验中发现,脱色率随峰值电压和放电频率的升高而增加;随载气流速的增加呈现出先升高后降低的趋势;电极间距越大,有机废水脱色率越低。实验得出最佳条件为峰值电压20kV,放电频率100Hz,空气流速150mL/min,电极间距13mm。在此条件下,使用新型气-液混相放电反应器对高电导率有机废水特性进行了探究。实验结果证明:有机废水的脱色率随废水体积的增大而降低。尽管有机废水的电导率提高,处理效果会变差,但新型反应器适宜处理高电导率废水。电导率15000μS/cm的有机废水经过35分钟的放电等离子体处理后,脱色率依旧达到了 80%以上,效果优于针-板放电反应器。本文中还分析了放电等离子体生成活性物质的机理,认为羟基、过氧化氢和臭氧在有机废水脱色中起主要作用。亚甲基蓝脱色时本身产生的酸性物质和空气电离后在有机废水中形成硝酸和亚硝酸均使有机废水pH降低。文内对亚甲基蓝的脱色路径做了简单的分析,通过检测中间产物的种类,提出了亚甲基蓝脱色是去甲基后,羟基自由基和臭氧共同氧化分解的结果。