低温等离子体降解染料废水

试验研究了雾化介质阻挡放电过程中产生的低温等离子体对靛蓝二磺酸钠(C16H8N2Na2O8S2)染料废水的脱色效果.通过对染料浓度变化的测定表明,高压电极加入高压后,水电极在电场力的作用下雾化,大量的低温等离子体活性物质生成;在相同的处理时间内,染料溶液的浓度随着电压的升高和空气间隙的减小而降低;对染料脱色起重要作用的物质是雾化介质阻挡放电过程中产生的低温等离子体活性物质.     

滑动弧等离子体处理酸性橙Ⅱ废水

采用气液两相滑动弧等离子体降解酸性橙Ⅱ,研究了酸性橙Ⅱ的降解动力学及降解机理。结果表明：当电压为10 kV,载气为O₂,气体流速为0.4 m³·h^-1,废水流量为20 ml·min^-1,电极间最窄处距离为3.5 mm,溶液浓度在300 mg·L^-1以下时,滑动弧等离子体对酸性橙Ⅱ的降解符合一级动力学规律。检测了纯水放电时H₂O₂、O₃生成量以及OH·的相对量。运用紫外光谱（UV-Vis）、离子色谱（IC）、色谱-质谱联用（GC-MS）等方法,测定出酸性橙Ⅱ的主要降解产物有乙酸、乙二酸、丙二酸、苯酚、3-羟基苯乙酮、萘、苯磺酸、邻苯二甲酸（酐）、β-萘酚等,并依此推测酸性橙Ⅱ的降解机理,即羟基自由基攻击酸性橙Ⅱ分子上与萘环相连的C—N键,导致C—N键的断裂,进而染料脱色矿化。     

双通道放电等离子体处理模拟酸性紫红染料废水

采用低温等离子体技术,在自行设计的双通道放电等离子体装置中,对模拟酸性紫红染料废水进行了降解研究.考察了电极距液面间距、液层厚度、初始浓度、pH等因素对酸性紫红废水脱色率的影响.结果显示,电极距液面间距越小,废水脱色率越高;随着液层厚度的增大,相同时间下脱色率降低;随着初始浓度的增大,在相同放电时间下脱色率降低,随着时间的延长,不同浓度的染料废水脱色率都可达到90%以上;pH对脱色率的影响不大.结论表明自行设计的双通道放电等离子体装置对模拟酸性紫红染料废水的脱色率高,同时具有处理时间短,对废水的操作条件较宽,不受pH的限制等优势.     

Ti/IrO2-Pt电极电化学降解酸性橙Ⅱ染料废水研究

研究采用Ti/IrO2-Pt电极为阳极,对酸性橙Ⅱ染料废水进行电化学降解研究.讨论了电解质、电流密度、溶液pH等工艺条件对酸性橙Ⅱ降解的影响,对污染物的电化学降解过程进行了分析,并通过重复试验和电极表面形态比较等手段对电极耐用性进行了考察.结果表明,以氯化钠为电解质有助于酸性橙Ⅱ的快速降解;加大氯化钠添加量和电流密度能缩短降解时间,但过高的电流密度会引起溶液中氯含量的流失;中性pH更有利于酸性橙Ⅱ的降解.电化学降解过程中,Ti/Ir·O2-Pt电极可将各种中间产物无选择性的同步矿化.在氯化钠浓度为0.005 mol·L-1、电流密度10mA·cm2,初始pH为6.8的条件下,质量浓度为50 mg·L-1的酸性橙Ⅱ在30 min内被完全降解,电解2h后TOC去除率达到45％左右.     

等离子体处理模拟甲基橙染料废水的研究

采用双介质阻挡放电等离子体废水处理系统对模拟的甲基橙染料废水进行了实验研究。主要通过改变处理时间、溶液的酸碱性、初始浓度以及加入Fe~(3+)催化剂等因素,探讨了低温等离子体处理甲基橙染料废水的最佳实验条件:最佳处理时间为18~21 min;在酸性条件下的处理效果较佳;溶液的初始浓度对脱色率影响不大;在加入Fe~(3+)催化剂脱色效果更好,脱色率可以达到79%左右。     

高锰酸钾降解偶氮染料酸性橙Ⅱ实验研究

目前对于水溶性的染料废水的脱色，传统的生物处理方法很难达到要求。高级氧化技术证明是一种非常有效的去除染料色度甚至实现完全矿化的方法。本文研究了高锰酸钾对偶氮染料酸性橙Ⅱ的脱色效果，考察了酸性橙Ⅱ初始浓度、高锰酸钾投加量、初始pH条件、反应时间的影响。结果表明，高锰酸钾能够实现酸性橙Ⅱ的有效去除。高锰酸钾在酸性条件下的脱色效果最好，中性条件下最差。高锰酸钾是一种稳定的氧化剂。     

磁性共价三嗪骨架材料对酸性橙7的吸附研究

通过微波合成技术制备磁性共价有机骨架材料(MCTF)。利用扫描电镜、透射电镜和傅里叶变换红外光谱仪对其形貌特征和表面基团进行表征分析,并将其用于吸附偶氮染料酸性橙7(AO7)。结果表明,MCTF为正四面体形态,单体缩合完全,磁性良好。相比于单体DCB和Fe_3O_4,MCTF的吸附能力明显上升。当MCTF、AO7的质量浓度比为40:1,pH为3.0的室温条件下,20 min内AO7的吸附率可达到100%。酸性及中性条件下更有利于AO7的吸附;水中阴离子Cl~-、SO_4~-及腐殖酸对AO7的吸附效果影响较小,但HCO_3-却具有明显的抑制作用。Langmuir模型计算得知,MCTF对于AO7的饱和吸附量为25.7 mg/g。     

基于MOFs的ZnO/Fe3O4@C活化PS降解酸性橙7的研究

采用溶剂热法制备了锌铁金属有机骨架材料(Zn/Fe-MOFs),碳化得到ZnO/Fe_3O_4@C双金属催化剂。研究了ZnO/Fe_3O_4@C催化过二硫酸盐(PS)降解酸性橙7(AO7)的效能,结果表明,ZnO/Fe_3O_4@C可有效催化PS降解AO7。当ZnO/Fe_3O_4@C投量、PS投量、AO7浓度分别为0.150 g/L、1.25 mmol/L、20μmol/L时,AO7去除率可达98.09%。酸性环境更有利于PS+ZnO/Fe_3O_4@C体系的反应。AO7的降解主要是SO_4~(·-)和·OH共同作用的结果。     

CuFe2O4/硅藻土复合材料活化过一硫酸盐降解酸性橙7

通过柠檬酸辅助溶胶凝胶法制备了一种磁性复合材料CuFe2O4/硅藻土（CFD）。通过SEM、XRD、FTIR、XPS表征分析了材料的微观形貌结构和元素价态，并探讨了不同氧化体系、CFD质量浓度、PMS质量浓度、溶液初始pH、反应温度、阴离子种类等对CFD体系降解酸性橙7（AO7）的影响。结果表明，CFD上的球状颗粒CuFe2O4能够分散地负载在硅藻土上，减少了纯CuFe2O4的团聚，且CFD复合材料上的表面羟基及Fe3+/Fe2+、Cu2+/Cu+之间的价态循环参与了PMS的活化。在CFD质量浓度为0.5 g/L、PMS质量浓度为0.3 g/L，AO7质量浓度为50 mg/L，反应温度为30 ℃的最佳条件下，60 min时的AO7降解率为96.88%，CFD+PMS体系降解AO7过程符合准一级动力学模型，且相比于纯CuFe2O4+PMS体系，对AO7的降解速率常数提升了1.98倍。单因素影响试验结果表明，CFD+PMS体系的pH适用范围广（5~11），具有较低的活化能（Ea=31.77 kJ/mol）。猝灭试验表明，降解过程的主要活性物质为1O2和?O2-，同时也有SO4-?、?OH产生。     

低温等离子体技术协同光催化降解硫化氢臭气

臭气是低浓度和多成分的气体物质,人的嗅觉非常灵敏,能感知极低的恶臭污染物浓度。恶臭物质的嗅阈值极低,通常在不到10-6级的低浓度时,臭气使人感到不愉快和厌恶,并对人体健康产生危害。将含硫化氢的臭气使用低温等离子体技术协同不同基体的二氧化钛催化剂对其进行降解研究。采用自制线-管式双介质阻挡放电反应器并协同两种不同基体的二氧化钛催化剂(TiO_(2)/UV光解铝基网和TiO_(2)/UV光解聚氨酯泡沫网),并采用一段式、两段式协同系统对模拟硫化氢气体进行降解实验研究。对自制反应器的能量密度进行测定,考察不同输入电压、气体流量和初始浓度对硫化氢去除效率的影响,对系统产生的臭氧进行分析。结果表明,反应过程中,放电产生的臭氧对硫化氢分解起一定作用;随着反应器输入电压增大,模拟硫化氢气体的初始浓度和流量较小,硫化氢气体降解率增大;相比于单独使用低温等离子体技术,协同催化剂的不同反应系统中硫化氢降解率得到明显提升。     

低温等离子体技术处理难降解有机废水的研究进展

高压放电能够产生低温等离子体,可引起多种物理和化学效应。该技术处理废水具有高能电子、紫外光、O₃等多因素的综合作用,是集光、电、化学等多种氧化于一体的新型水处理技术,具有良好的发展前景。本文介绍了低温等离子体技术处理难降解有机废水的作用过程及其机理,综述了脉冲电晕放电、介质阻挡放电、辉光放电和滑动弧放电等离子体处理有机废水的国内外研究现状和发展趋势,探讨了这些技术在废水处理中目前存在的处理对象单一、处理工艺成本高等主要问题,并指出今后要重点优化处理工艺,降低处理成本和能耗,着眼于产业应用,使这项新兴技术尽早应用到实际的工业废水处理中。     

军光放电降解酸性红染料废水

利用辉光放电这一高级氧化技术处理酸性红染料废水。辉光放电降解酸性红的动力学过程显示,符合一级反应动力学方程;研究了不同条件下（如电压、电极间距和pH）辉光放电降解酸性红的降解效率,得出实验室内辉光放电降解酸性红的最佳试验条件：酸性条件pH3、电压600V和电极间距10mm。在此条件下,辉光放电降解酸性红染料废水具有降解率高、时间短和效果好等优点。     

BDD电极降解酸性橙Ⅱ染料废水研究

选用掺硼金刚石(BDD)电极作为阳极、不锈钢电极阴极,对酸性橙II染料废水进行电化学降解研究。讨论了电解质、电流密度、溶液pH、初始浓度等工艺参数对酸性橙II降解速率的影响,对降解过程中染料分子的矿化进行了监测分析,并且考察了不同初始浓度下电解过程中的表观电流效率。结果表明,溶液中存在氯离子有助于酸性橙II的快速降解;以硫酸钠为电解质时,高电流密度和碱性pH环境有助于提高酸性橙II降解速率。电化学降解过程中,BDD电极可以迅速的破坏染料分子显色基团使其褪色,并无选择性的矿化各种中间产物。随着电解反应的持续进行,表观电流效率逐渐降低;污染物浓度越高,电解过程中电流效率越高。在初始浓度50 mg/L、氯化钠添加量0.01 mol/L、电流密度10 mA/cm2、初始pH 6.5左右的条件下,酸性橙II在30 min内被完全降解,120 min后TOC去除率达到96%。     

基于BP神经网络的脉冲放电等离子体氧化酸性橙Ⅱ影响因素分析

为了说明多针-板电极脉冲放电等离子体(PDP)氧化酸性橙Ⅱ(AO7)过程中多种因素对AO7脱色效果的影响,本研究建立了PDP氧化AO7的BP神经网络模型,用BP神经网络模拟多因素作用下PDP氧化AO7的反应过程,重点考察溶液条件,包括溶液初始浓度、初始电导率和初始pH等条件对AO7脱色效果的影响趋势。研究所建立的BP神经网络模型对AO7脱色效率的预测值与实际测定值的偏差在±5%范围内,说明BP神经网络模型可以很好地分析PDP这一复杂体系中各溶液条件对AO7脱色效率影响的规律。模型分析结果表明:所建立的PDP水处理系统中,在一定的AO7溶液初始浓度条件下有较高的脱色效果;溶液电导率对AO7的脱色效果基本没有影响;酸性条件更有利于AO7的脱色。     

低温等离子体降解木质素磺酸钠的研究

将木质素磺酸钠水溶液通过空气气动法雾化,采用介质阻挡放电低温等离子体对其中的木质素磺酸钠进行降解。以紫外可见光谱(UV)、红外光谱(FTIR)和1H NMR谱等对降解前后的木质素磺酸钠进行了表征,结果表明,利用本实验方法降解木质素磺酸钠可行。实验同时考察了电极间隙、输出电压、催化剂用量、反应时间等工艺条件对木质素磺酸钠降解率的影响。实验结果表明,以硫酸铜为催化剂,在电极间隙为2 cm、输出电压为3 000 V、频率为10 kHz、反应时间为2.3 ms、催化剂用量为3.2%的条件下,质量浓度为1 g/L的木质素磺酸钠的降解率可达50%。     

低温等离子体净化苯甲酸废水研究

采用低温等离子体技术处理模拟苯甲酸废水,研究了苯甲酸溶液浓度、pH值、放电电压、放电时间等对苯甲酸废水COD的影响。结果表明,影响苯甲酸溶液COD降解率因素主次顺序为:苯甲酸溶液pH值>苯甲酸溶液浓度>放电时间>放电电压。在苯甲酸溶液浓度1. 5 g/L,溶液pH为6,放电电压410 k V,放电时间2. 0 h的条件下,苯甲酸废水的COD降解率最好,可达65. 59%。     

低温等离子体净化苯甲酸废水研究

采用低温等离子体技术处理模拟苯甲酸废水,研究了苯甲酸溶液浓度、pH值、放电电压、放电时间等对苯甲酸废水COD的影响。结果表明,影响苯甲酸溶液COD降解率因素主次顺序为:苯甲酸溶液pH值>苯甲酸溶液浓度>放电时间>放电电压。在苯甲酸溶液浓度1. 5 g/L,溶液pH为6,放电电压410 k V,放电时间2. 0 h的条件下,苯甲酸废水的COD降解率最好,可达65. 59%。