文档介绍：天津理工大学
硕士学位论文
辉光放电等离子体的产生及其反应活性的研究
姓名:张红梅
申请学位级别:硕士
专业:环境科学
指导教师:金星龙
2012-05
摘要辉光放电等离子体是一种新型的高级氧化技术,具有装置简单、放电电压低、处理效果好和能量效率高的特点。在辉光放电过程中能产生各种活性物质如·、·其中·、具有强氧化性,可以有效降解水溶液中的有机污染物,特别适用于有机废水的处理。本论文主要考察接触式、液下式和隔膜式三种辉光放电反应器产生等离子体过程中的畍特征曲线、活性物质的浓度和以酸性橙为目标污染物时的脱色效果。本论文系统考察多电极接触辉光放电反应器的优势,利用接触辉光放电电解装置考察多电极对甐曲线、浓度以及脱色效果的影响。结果表明:在疞的溶液中单电极与多电极对应的临界电压基本相同,均在左右;阳极液中的浓度和脱色率都随着反应时间和阳极数目的增加而升高,且随着阳极数目的增多,相应地能量效率也越来越高;利用不锈钢丝替代铂丝,改进原有的多电极接触辉光放电反应器,的脱色率明显加快,为以不锈钢丝为阳极的能量效率均比以铂丝为阳极时高;对于较高浓度的溶液,多电极接触辉光放电实验装置也有较好的处理效果。利用液下辉光放电实验装置考察溶液初始电导率和电解质的影响,优化阳极位置、阴极材质和尺寸等实验条件,以及研究多电极对摺ǘ群虯焉Ч影响。结果表明:临界电压随溶液电导率增高而降低,放电处理笕芤褐浓度随溶液电导率升高而增大;当溶液初始电导率相同时,受电解质组分的影响较小;阳极水平插入时的浓度最大,的脱色率最高;阴极材质和尺寸对临界电压的影响不大;发现单电极与多电极对应的临界电压基本相同,均在笥遥谎极液中的浓度和脱色率都随着反应时间和阳极数目的增加而升高,而且随着阳极数目的增多,相应的能量效率也越来越高;对于较高浓度的溶液,多电极液下辉光放电实验装置也有较高的脱色效率;随着阳极数目的增加,蚑的去除率都明显增大。利用隔膜辉光放电实验装置优化孔径、电压等实验参数,考察溶液初始电导率对猇曲线的影响,及电解质对浓度和脱色效果的影响。结果表明:浓度和脱色率均随着孔径的增大而升高;当溶液初始电导率相同时,相同电解质组分中的浓度越高相应溶液中的脱色率也就越高,电解质组分对的浓度和的脱色率有一定影响,在溶液中,辉光放电反应过程中的浓度较低,但的脱色。率最高。关键词:辉光放电接触液下隔膜多电极
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第一辛绪论第一章绪论有机废水的处理现状等离子体技术随着现代社会的快速发展,农业、纺织业、食品业、制药业、化妆品制造业等行业生产活动产生大量的有毒有害物质,这些物质进入水体,不仅严重危害生态环境,而且据统计,年我国工业废水排放量达亿吨,比去年同期增长%,含化学需氧量为万吨、%的废水达标排放【高级氧化技术是一种新型的水处理技术,其本质是基于光电辐射、高温高压等外界条件产生·等活性物质,与水体中的有机物发生电子转移、脱氢、断键等化学反应,将其降解为小分子有机物,或直接转化为和无机离子。高级氧化技术具有应用范围广、处理效果显著、反应迅速的特点。研究结果【砻鳎獯呋际酢⑹J窖化技术、超临界水氧化技术等高级氧化技术对有机废水处理有良好的效果。等离子体水处理技术是近年来发展的处理难生物降解有机物的新技术,是集合高能电子辐射、湿式氧化、化学氧化、光催化氧化和电化学氧化等各种方法于一体的高级氧化技术,对有机废水的深度处理有良好的发展和应用前景。等离子体通常被称为是物质存在的第四态,在等离子体中包括大量分子、原子、自由基等活性粒子。等离子体技术产生伴随着强烈的紫外辐射,冲击波和活性粒子,其中.、、等都是强氧化物质,可以用于有效氧化降解水中的有机污染物,提高有机污染物的去除效率,达到净化水源的目的。等离子体技术在印染、工业、医疗等废水处理中有较好的效果。目前放电等离子体的种类主要有电晕放电、介质阻挡放电、脉冲放电、滑动弧放电、微波放电和辉光放电。.缭畏诺子。由于苄。业缂ǜ浇牡绯∏慷忍乇鸶撸纬煞蔷确诺纾吹缭畏诺纭5缭放电产生的电子在电场中运动转化为能量,积累到与化学键相同键能时,如—等,化学键断开,达到有机物降解的目的。电晕放电技术在印染废水的处理中有较好的也威胁着人类健康。近年来,有机废水的排放量逐年增加,己成为国内外关注的焦点。D壳埃么车方法很难有效、彻底地降解高浓度有机废水,如何对有机废水进行有效治理已成为世界性的课题。电晕放电是【在曲率半径苄如针状牡缂鲜┘痈叩缪梗艏ḿ舛瞬效果,施加高电压产生等离子体和、·等活性物质,与水体中的染料废水发生反应,
第一章绪论属氧化物阻碍等离子体的生成。