高压脉冲放电/臭氧协同作用提高油田污水可生化性实验

分别考察了高压脉冲放电单独作用、O3单独作用以及两者协同作用下对油田污水COD、BOD5以及BOD5/COD指标的影响,探讨上述技术应用于提高油田污水可生化性的可行性;同时对处理前后水样进行GC-MS 分析以研究可生化性提高的机理.结果表明:协同作用的处理效率明显高于两者单独作用,5 min的处理时间就可以提高BOD5/COD至0.31,10min后BOD5/COD已达0.46,可生化性能大大增强,协同作用提高油田污水可生化性在技术上完全可行;GO-MS分析表明:高压脉冲放电/O3协同作用短时间内提高油田污水生化性的原因是将难降解高分子有机物氧化成为易生物降解的低分子量物质.     

催化协同高压脉冲气相放电降解TNT废水

采用多针-板式高压脉冲气相放电体系处理TNT废水,结合向反应器中投加催化剂来强化TNT的降解效果,考察了不同催化剂及投加量对TNT降解效果的影响.结果表明,在脉冲峰值电压为9.8kV、脉冲频率为125Hz的试验条件下,初始浓度为30 mg·L-1的TNT水溶液处理60 min后,降解率为66.1%.Fe2 的添加促进了TNT的降解,当Fe2 为0.15 mmol·L-1时,催化效果最好,比单独高压脉冲放电处理TNT的降解率提高了17.9%.添加H2O<,2>对TNT降解有抑制作用,尤其在反应初期.初始浓度为100 mg·L-的TNT废水处理2 h后,TNT降解率为87%,COD降解率为80%,表明高压脉冲放电等离子体技术可以有效降解TNT废水.     

甲胺类制药废水放电等离子体处理的研究

采用介质阻挡放电来直接处理制药废水,设计了管式介质阻挡放电反应装置,研究了废液流量、放电电压、反应时间对甲胺、COD和BOD5去除率的影响,初步分析了主要有害物质降解过程。结果表明,该方法对甲胺、COD和BOD5的去除率均有较好的作用,提高了制药废水的可生化性,可作为该废水处理的生化预处理技术。     

DBD技术降解高盐含聚废水的研究

聚合物三采技术在提高原油产量的同时也产生了大量难以处理的含聚丙烯酰胺的废水,因此需要开发有效降低污水中聚丙烯酰胺浓度的技术。本文通过介质阻挡低温等离子体反应器的合理设计,实现非稳态气液界面介质阻挡连续放电技术对高盐含聚丙烯酰胺废水的有效处理。考察了放电功率、液面间距、溶液pH等对降解效果的影响,结果表明,当输入功率为66 W、放电极与液面间距为0. 4 cm,溶液pH=4. 0,NaCl浓度为1. 93 g/L时,在6 min内可使聚丙烯酰胺的降解率达到90%,该技术可用于实际含聚丙烯酰胺废水的处理。     

脉冲放电强化臭氧污泥减量的研究

提出一种污泥减量化新技术,利用脉冲放电强化臭氧处理污泥,处理后污泥溶液的BOD5/COD可达0.5,可作为碳源补充返回生化池;同时杀死、降解污泥中的细菌、病原体等有毒有害物质,实现污泥无害化处理。对比单独臭氧处理,该方法处理费用大幅降低。     

介质阻挡放电协同复合碳材料去除VOCs

挥发性有机物（VOCs）是常见的空气污染物,实验研究低温等离子体催化技术去除以甲苯为代表的VOCs。采用炭粉末、酚醛树脂和致孔有机高分子聚合物的有机溶剂混合物作为前驱物,经过炭化、水汽活化和负载锰催化剂,制备一种基于发泡金属的复合碳材料。采用扫描电子显微镜、XRD、全自动比表面积及微孔孔隙分析仪对材料进行表征。两段式介质阻挡放电反应器结合复合碳材料降解甲苯,前段介质阻挡放电初步降解甲苯,后段复合碳材料利用介质阻挡放电产生的长寿命活性物种和臭氧进一步去除甲苯。输入电压为10 kV时,甲苯去除率约99.4％,CO₂选择性达72.2%,并且有效控制了副产物臭氧。实验结果表明,复合碳材料有望应用于如臭氧和VOCs等的污染控制。     

介质阻挡放电等离子体/微曝气协同处理苯酚废水

采用介质阻挡放电等离子体/微曝气技术协同处理苯酚废水,考察放电电压、放电时间、溶液初始浓度及曝气量对苯酚处理效果的影响。研究结果表明:苯酚降解率随放电时间增加、苯酚初始浓度减小而提高;曝气量为150 m L/min时,苯酚降解率为51.8%。采用介质阻挡放电等离子体/微曝气协同工艺处理苯酚废水,与单独使用介质阻挡放电等离子体工艺相比,苯酚降解率提高了15%~20.4%。     

催化高压脉冲放电降解水中苯酚

采用向高压脉冲放电反应器中投加催化剂的方式来强化降解苯酚的效果,并考察了不同催化剂及其投量对苯酚处理效果的影响。与单独高压脉冲放电进行比较,Fe2+投量为0.05 mmol/L时,催化效果最好,可以使苯酚的去除率由15.45%提高到94.94%,其次是Fe3+,投量为0.061mmol/L时,苯酚的去除率提高了3倍。这主要是因为Fe2+和Fe3+诱发放电过程中产生的H2O2发生芬顿和类芬顿反应,生成HO.。另外,由于放电过程中紫外光解的作用,投加0.1mmol/LH2O2可以使苯酚的去除率提高1倍。粉末活性炭的良好吸附性能也使它具有一定的催化作用,投量5 mg/L可使苯酚的去除率提高1.3倍。     

介质阻挡放电等离子体处理C.I.活性黄145废水的研究

本文采用介质阻挡放电等离子体技术对模拟C.I.活性黄145废水进行降解实验,考察了峰值电压、放电频率、气体流量、作用时间等因素对该染料废水色度、COD等处理效果的影响,并初步探讨C.I.活性黄145降解的降解机理。结果表明,介质阻挡放电可有效去除废水色度(去除率95%),COD去除率虽不高(去除率30%~40%),但生化可行性有一定提高(B/C由0.04上升到0.32)。通过降解机理的探讨表明,介质阻挡放电可将染料大分子降解为小分子的酸。     

O_3/TiO_2/Al_2O_3处理钻井废水的试验研究

试验采用改进的溶胶-凝胶法制备了以Al2O3为载体的TiO2多相催化剂,并以钻井废水COD为目标降解物,考察了催化剂投加量、臭氧浓度、pH和反应时间对O3/TiO2/Al2O3催化氧化去除COD的影响。结果表明:相比于单独O3、O3/TiO2处理工艺,O3/TiO2/Al2O3明显地提高了对废水COD的去除率,且碱性pH环境利于TiO2/Al2O3催化臭氧化反应的进行;在催化剂投加量为3.75g/L,臭氧质量浓度为80mg/L,pH为9.4的条件下,反应25min后,COD去除率可达92.35%,废水COD可从890 mg/L降至约68 mg/L,达到了《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的一级排放标准。     

平行磁场对介质阻挡放电降解亚甲基蓝废水影响

以亚甲基蓝溶液作为模拟印染废水,通过改变放电电压、充气速率、处理时间等初始条件,考察了亚甲基蓝溶液的pH、电导率、COD等参数的变化,并借助高效液相色谱仪分析亚甲基蓝部分降解产物的浓度变化,研究了介质阻挡放电条件下,平行磁场的加入对亚甲基蓝降解效果的影响.实验结果表明:外加磁场所产生的洛伦兹力会影响等离子体中电子的行为...     

Ozone Production by an Ultra-Short Triggered Dielectric Barrier Discharge.

This work was motivated by the ozone production improvement by a dielectric barrier discharge supplied with a high voltage triggered pulsed generator. Particular attention was focused on the ozone generator cell geometry and on the type of electrical generator. A comparative parametrical analysis on two configurations of reactor was performed: an annular and a surface configuration. This study emphasizes that surface discharges coupled to ultra-short triggered high voltage generators stand out as an efficient process to produce ozone in large quantities.     

酸性红B在臭氧和高压电晕反应器中的降解

本实验采用臭氧与高压电晕联用技术处理酸性红B染料废水,发现处理15min后pH从5．6降到3．5;电导率从0．45mS／cm增加到0．67mS／cm;通过离子色谱仪测定,处理后的溶液中N03离子从0增加到60mg／L,SO4^2-从0增加到130mg／L,说明酸性红B中S和N元素完全分解后分别生成N03和S02-。臭氧与高压电晕联用处理8min废水完全脱色;联用处理15min,COD去除率为64．3％。废水中CO3^2-的存在对脱色效率影响不大。因此臭氧与高压电晕联用方法具有很好的脱色效果,对去除COD具有协同作用,处理速度快,效果好。     

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。     

低温等离子体协同填料床吸附净化甲醇废水

采用低温等离子体协同填料床吸附强化氧化降解高浓度甲醇废水。研究表明单独采用4A分子筛、陶粒、陶瓷Rasching环和γ-Al₂O₃不同填料均可吸附废水中甲醇,但较易达到吸附饱和,其中4A分子筛的吸附速率和平衡吸附量优于其他3种填料。单独采用多针板式介质阻挡放电低温等离子体技术,化学需氧量（COD）降解率随放电时间和放电电压增加而增大。采用低温等离子体协同填料降解甲醇废水优于单一净化过程,协同初始阶段以吸附为主,随放电时间延长以等离子体降解反应为主,液相和填料吸附的甲醇同时被等离子体活性基团逐渐氧化降解,最大降解率达90%以上。单独填料吸附过程符合准二级吸附动力学方程。低温等离子体对COD降解反应级数随污染物浓度降低和反应时间延长逐渐增大。低温等离子体协同填料吸附对降解过程相互影响,等离子体活性基团对液相和固相吸附的污染物都有一定的活化作用。填料的吸附作用和等离子体氧化作用会不断改变液相中的污染物浓度与·OH浓度比值,降解过程宏观反应动力学级数随着液相中甲醇浓度降低而逐渐增大。     

高压脉冲放电降解水溶液中4-氯酚过程的数学模型（Ⅰ）氧气放电形成臭氧的速率计算

采用电子碰撞理论计算了点-面式高压脉冲电晕放电过程中的臭氧产生速率.研究发现，臭氧形成速率是电场中能量大于等于6.0eV的电子形成速率的2倍.脉冲电压峰值和放电频率与臭氧生成速率均几乎有线性关系.放电电极直径比电极间距对臭氧生成速率的影响更加显著.     

Enhancing Biodegradability of Textile Wastewater by Ozonation Processes: Optimization with Response Surface Methodology

ABSTRACT

In this study, an ozonation process was used to increase biodegradability of textile wastewater by considering chemical oxygen demand (COD) and color removal. Response surface methodology was applied in order to determine the significance of independent variables which are initial pH, reaction time and ozone dose. While a biological oxygen demand (BOD)/COD rate of 0.315 was obtained at optimum conditions, which are pH 9, 75 min of reaction time and 26 mg/L ozone dose, color and COD removal was obtained at 74% and 39%, respectively. BOD/COD ratio value increased from 0.18 to 0.32 by ozonation process. In addition, k coefficient for BOD also increased from 0.21 to 0.30 d^?1.