多电极介质阻挡放电降解甲苯的实验研究

介质阻挡放电是产生低温等离子体的有效方法.为了增大电晕区影响范围,提高对甲苯的降解能力,本实验在常温常压的环境下,研究了"多电极等离子反应器".实验考察了反应器结构、电场强度、频率、气体流速对甲苯去除率的影响,分析了放电电压与漏失电流的关系.实验结果表明,反应器结构对去除率有显著的影响,高压放电极数量的增加有利于提高去除率,反应器漏失电流随外加电压的增大而增大.甲苯的去除率随电场强度的增强而增大、随气体流速的增大而减小.甲苯的去除率随频率的增强而增大,但频率对去除率的影响不如场强的效果显著.     

双向窄脉冲DBD放电印染废水脱色影响因素研究

研究了各因素对于双脉冲DBD放电反应器处理靛蓝废水的影响.结果发现空气的曝入利于提高脱色效果;溶液的脱色效果随着外加电压的增加而提高,随电极间距、溶液的电导率的增加而降低.     

多层介质阻挡放电处理柴油机尾气颗粒物

研究柴油机尾气中颗粒物(PM)的排放特性,探讨多层介质阻挡放电(DBD)反应器中的反应单元及放电功率对PM的去除影响.研究发现,随着柴油机输出功率的增加,排气温度和尾气中PM粒子数密度都上升;随着反应单元的增加,柴油机尾气在DBD反应器中的停留时间增加,PM去除率呈增加趋势.当反应单元数为40时,PM去除率为88%;随着放电功率的增加,PM去除率增加,最大可达93%;粒径200nm以下的PM比粒径大于200nm的PM更加容易去除.     

催化剂粒径对DBD反应器性能影响的研究

为研究DBD低温等离子体协同催化反应器中催化剂颗粒直径对放电功率和NOX脱除率影响规律,分别将五种不同颗粒直径的催化剂装入相同条件的反应器中,通过变压器改变交流电源输入电压,用功率表测定不同电压条件下的输入功率,用数字示波器测试放电电压以及Lissajous图像并计算放电功率,用气体在线检测装置测试反应器进出口浓度计算NOx脱除率。实验发现随催化剂颗粒直径增加放电电能和NOx脱除率先增大再减小,有最大峰值;随着输入电压增加催化剂颗粒直径对放电电能和NOx脱除率的影响进一步增大。在本实验研究中催化剂最佳颗粒直径在4mm左右,当输入电压为40kV时,最大有效放电能量和NOx脱除效率分另为29．3w和76．67％。该结论可为DBD协同催化反应过程中选择适宜催化剂颗粒直径提供理论依据。     

高频介质阻挡放电产生臭氧的实验研究

实验研究了在不同气源条件下高频正弦介质阻挡放电法产生臭氧时电压、体积流量、相对湿度的变化对臭氧体积分数的影响.实验结果表明,当气源分别为空气和氧气时,臭氧体积分数随气体体积流量的变化呈不同的变化趋势,为空气源时臭氧体积分数随气体体积流量的增大先升高后降低,而为氧气源时臭氧体积分数不断下降.气源为氧气时,实验中当电压为较低电压3 064 V,体积流量为30 L/h时,臭氧体积分数高达55 000×10^－6,从而即产生了高体积分数的臭氧又保证了整个系统的安全,降低了成本.     

RH精炼过程循环流量及夹杂去除的水模型研究

以某钢厂120tRH真空精炼炉为原型建立水模型,研究不同工艺参数对RH精炼过程钢液循环流量和夹杂去除率的影响。结果表明,钢液循环流量随着驱动气体流量、浸入深度、真空度、气孔数的增大而增大,随处理量的增大而减小,实验室循环流量最佳工艺参数为：气体流量2.8m3/h,浸入深度150mm,真空度3614Pa,气孔数12个;夹杂去除率随驱动气体流量、浸入深度、真空度和气孔数的变化均不是单调的,而是存在一个最佳值使夹杂去除率最高,实验室去除夹杂的合理工艺条件为：气体流量2.2m3/h,浸入深度125mm,真空度为3500Pa,气孔数8个。     

DBD等离子体反应器高频电源下的放热研究

通过实验监测DBD(dielectric barrier discharge)温度变化情况,探讨了温升所引起的热转移机理,得出DBD热变化表达式,并推导出相应的能量分配式及ΔT_ave计算式.实验结果表明:高频放电过程中,DBD反应器温度随电压升高和时间延长而上升,它们之间呈非线性关系;DBD反应器温度随频率提高和时间延长而升高,随气体速度的提高而降低,温度变化与时间、频率及气体速度均呈现出线性关系.     

UV/O3/H2O2协同体系光降解兰纳素橙OR的研究

讨论UV／O3／H2O2协同体系对兰纳素橙OR的光降解情况，与O3、UV、O3／UV的处理效果进行了比较，研究了pH值、O3、H2O2对兰纳素橙OR光降解的影响．结果表明：UV／O3／H2O2协同体系可以很好地降解水中的兰纳素橙OR，其降解速率大于O3／UV、O3、UV体系；在弱碱性的条件下，兰纳素橙OR在这一体系中的光降解速率最快；强酸性条件下，电导率上升最高；兰纳素橙OR光降解速率随O3流量的增加而增加，电导率在O3流量为20L／h时出现峰值；在一定的H2jO2质量浓度范围内，兰纳素橙OR的光降解速率与电导率提高程度随H2O2质量浓度的升高而增大，但过高时，兰纳素橙OR的光降解速率会减慢，电导率提高程度减弱；UV是影响电导率变化的主要因素，其随UV强度的增加而增加。     

电还原耦合膜分离技术净化含铬废水研究

提出了一种电还原与膜分离技术耦合新工艺对含铬废水进行处理。通过导电微滤膜与铁板电极形成的回路,研究了在不同电压和运行时间条件下含铬废水的处理效果,并对铬的去除机理进行探究。实验结果表明,在外加电压为2 V,Cr浓度为20 mg/L,运行90 min,可以取得处理Cr效果的同时不会造成膜损坏。Cr的去除率随电压的增大而增加,2 h后去除效果均趋于稳定,最高去除率在98.5%左右。不同工况条件下,跨膜压差均维持在较低水平。本研究为处理重金属废水提供了新思路。     

基于高级氧化技术处理乙烯生产废碱液的研究

研究了UV／H2O2，UV／O3和UV／H2O2／O3三种高级氧化体系处理乙烯装置所排放废碱液的特点。对于UV／H2O2体系，随着H2O2剂量的增加，COD的去除率以及处理液的可生化性(BOD：COD值)都随之增大，其性能也好于单独的H2O2体系，该体系在最佳条件下，COD的去除率达到68％，BOD／COD值从0．22增大到0．52；对于UV／O3体系，随着O3剂量的增加，COD的去除率及处理液的可生化性(BOD：COD值)也都随之增大，其性能也好于单独的O3体系。该体系在最佳条件下，COD的去除率达到54％，可生化性(BOD／COD值)从0．22增大到0．48；对于UV／H2O2／O3体系，其COD去除率比UV／O3体系高出22．0％。     

MF与PAC协同处理微污染饮用水源水试验

目的研究高效的微污染水源饮用水处理工艺.方法采用粉末活性炭吸附与MF膜截留协同处理微污染水的动态模拟试验,以进出水中CODMn、浊度、色度及UV254作为评价水质净化效果指标.结果系统运行稳定后,浊度平均去除率93%,色度平均去除率86%,CODMn平均去除率70%,UV254平均去除率61%.通过采用间歇曝气和投加粉末活性炭方法可以减缓膜污染,膜污染呈现先快后缓的规律.结论采用MF与PAC协同工艺处理微污染饮用水源水,具有良好的净化效果和性能,处理后出水水质可以满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）的要求.     

UV技术降解饮用水中二溴乙腈的研究

为去除饮用水中消毒副产物二溴乙腈（DBAN）,采用紫外光（UV）降解水中DBAN,探究不同UV强度、温度、DBAN初始质量浓度以及溶液pH对其降解效果的影响。实验结果表明:DBAN的剩余质量浓度随反应的进行而逐渐变小,UV强度越大,降解效果越好,强度为40 W时最大去除率为55.2%;提高温度对DBAN的去除率提升较小;DBAN的去除率随初始质量浓度的增大而增大,初始质量浓度从10μg/L增加到100μg/L时,对应去除率从36.2%增加到67.7%,提升了31.57%;随着溶液pH的升高,DBAN的去除率逐渐上升,在pH=9时达到最高值62.88%;UV技术对DBAN的降解过程符合一级动力学规律。     

含油污水电絮凝净化装置室内外实验对比研究

针对含油污水的乳化特性,利用自主设计的新型电絮凝装置开展净化实验研究。室内实验测试结果表明,随着电流密度的增大和处理流量的减小,除油率和除浊率升高,当电流密度为95.24A/m^2,处理流量为20L/h时,装置处理效果最佳。现场实验测试结果表明,随着电流密度的增大,除油率有升高的趋势,浊度和固体悬浮物的去除率逐渐降低;随着处理流量的增大,除油率和固体悬浮物的去除率逐渐减小;当电流密度为47.62A/m^2,处理流量为10L/h时,处理效果最佳,除油率达88%,浊度去除率为77%,固体悬浮物去除率为81%,能量消耗为1.73kW·h/m^3,铝极板消耗为1.55g/g。最后,对室内外实验结果进行了对比分析,提出了装置的改进方案。     

介质阻挡放电结合二氧化锰对空气中苯的降解

为了提高介质阻挡放电技术对空气中苯的降解效率、降低尾气中的残余的臭氧含量,采用水热法制备了二氧化锰催化剂,并结合等离子体对模拟空气中的苯进行了降解研究.通过气相色谱仪测定尾气中苯、二氧化碳和一氧化碳的含量,利用碘量滴定法测定尾气中臭氧的含量,分析了不同功率和不同气体流速对苯降解效率的影响.结果表明,催化剂与等离子体的结合能有效提高模拟空气中苯的降解率和二氧化碳选择比;苯的降解率和二氧化碳选择比随功率的增大而增加,但随气体流速的增大而减小.苯的降解率上升至70.9%,二氧化碳选择比提高至73.8%,同时尾气中臭氧降低为36 mg/kg.     

高锰酸钾对UV/PMS降解六氟双酚A影响

为考察高锰酸钾(KMnO_4)耦合紫外催化过一硫酸盐(PMS)对六氟双酚A(BPAF)去除效能,研究水体pH、PMS浓度和KMnO_4投加量对UV/PMS/KMnO_4体系去除六氟双酚A的影响,并在实际水体中对比UV/PMS及UV/PMS/KMnO_4对六氟双酚A的去除效果.结果表明,KMnO_4能够有效地促进UV/PMS对BPAF的去除.UV/PMS/KMnO_4对BPAF的去除率随PMS投加量的增加而增加.KMnO_4投加量的增加(0~1.5μmol/L)能够促进BPAF的降解,但是当达到一定浓度时,其促进作用不再提高.在偏中酸性条件下,BPAF的去除率随着pH增加而降低,但是当pH在碱性条件下,BPAF的去除率随pH增加而显著增加.在4种实际水体中,UV/PMS/KMnO_4工艺比UV/PMS对BPAF的去除率高12%~14%,这种促进可能是由于氧化体系中产生的中间价态锰的催化氧化作用.     

基于高频臭氧发生器介质阻挡放电特性研究

为了实现高频臭氧电源与臭氧发生器阻抗匹配问题,采用Q-V Lissajous图形法研究了电源电压幅值和频率对介质阻挡放电(DBD)的放电功率、等效电容等放电参量的影响.试验结果表明,增大外加电源电压幅值和激励频率,放电强度增强,放电功率增大;随着电源电压和频率增大,放电管总等效电容C在1.350～1.356 nF内变化,电介质等效电容Cd增大,放电间隙等效电容Cg减小.     

纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体去除水中全氟辛酸研究

由于全氟化合物中有很稳定的碳氟键,因此如何高效地去除受污染水体中全氟辛酸(PFOA)是一项挑战。采用纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体(DBD)对水中难降解有机污染物PFOA进行降解处理,考察了放电气氛、放电功率等放电参数以及气体流量和液体流量等反应条件对PFOA去除率的影响。结果表明,在放电气氛为Ar、放电功率为11.84 W、气体流量为3.33 L/min、液体流量为0.28 L/min的条件下,DBD对PFOA具有较好的降解效果,反应60 min后PFOA去除率可达94.0%以上。结合发射光谱和自由基猝灭分析,确定破坏PFOA的分子结构、实现反应物高效降解的主要活性物种是e^-、·OH、H₂O₂、O₃。该技术可为PFOA去除提供有效的解决方法。     

电解法处理氨基乙酸生产废水技术研究

通过实验考察了影响电解法处理氨基乙酸生产废水效果的因素。实验表明,随着电解时间的增加,降解效果逐渐升高,COD去除率呈现升高趋势,电解的最佳时间为60 min。在常温条件下,电解电压为10 V,通气量为4 L/min时,氨基乙酸生产废水在电解处理60 min内去除率可达到39.83%。     

介质阻挡放电等离子体处理工艺对聚丙烯薄膜接枝改性的影响

为了实现聚丙烯(PP)薄膜的功能化,需要在聚丙烯薄膜的惰性表面引入可反应的活性官能团。文章采用介质阻挡放电(DBD)等离子体技术对聚丙烯薄膜进行处理,并优化处理工艺参数,通过水接触角测试表征处理效果;然后接枝丙烯酸(AAc),通过FTIR和SEM对接枝产物进行分析。结果表明:当处理工艺参数为:电压100V、时间60s、气体流速1.5L/min时处理效果较好,并能较好地实现聚丙烯薄膜的丙烯酸接枝。     

用大气中低温等离子体提高玻璃表面憎水性的研究

用空气中介质阻挡放电 (DBD) 产生的常压低温等离子体对玻璃表面进行憎水性改性,通过测量水接触角、表面电阻和湿闪络电压等研究了 DBD 等离子体处理前后玻璃的表面特性,以及处理电压和处理时间对改性效果的影响。实验结果表明,DBD 等离子体在玻璃表面键合了一层致密的憎水膜。随处理电压和处理时间的不同,改性效果不同,在恒定处理电压下有一最佳处理时间。热老化和化学老化的实验结果表明,所生成的憎水层具有较好的抗老化性能。