非平衡等離子體降解廢水中苯酚的研究.pdf

1、如果將物質(zhì)的狀態(tài)按照從低能到高能的順序排列，除了我們熟知的固、液、氣這三種狀態(tài)，等離子體是物質(zhì)存在的另一種基本形態(tài)，被稱為物質(zhì)的“第四態(tài)”。等離子體是具有化學(xué)反應(yīng)性的，表現(xiàn)出與其他物質(zhì)狀態(tài)不同的特異性能的氣體。通過給其他三種狀態(tài)的物質(zhì)施加顯著的高溫或通過加速電子、加速離子等給物質(zhì)加上能量，中性的物質(zhì)就會被離解成電子、離子和自由基。繼續(xù)不斷的從外部施加能量，物質(zhì)就會被離解成陰、陽荷電粒子的狀態(tài)。這樣我們就能獲得等離子體。 等離子

2、體污染控制技術(shù)是一種新興的污染物處理技術(shù)，介于物理和化學(xué)兩種方法之間，是近年來各國學(xué)者進行污染控制新技術(shù)研究的方向之一。等離子體污染控制不僅可以對氣相中的化學(xué)、生物廢物進行破壞，而且可以對液相、固相中的化學(xué)、放射性廢物進行破壞分解；不僅對高濃度有機污染物有較好分解效果，也可對大流量、低濃度污染物進行分解，簡化處理過程。 在本研究中，采用常壓條件下的短脈沖放電模式，產(chǎn)生出非平衡等離子體，并以苯酚為代表物，在實驗室中模擬了實際廢水

3、的組成，摸索并總結(jié)出了非平衡等離子體對苯酚廢水降解的一般規(guī)律。 本研究采用流光放電和電暈放電兩種形式來生成等離子體，并且分別考察了兩種放電方式降解苯酚的效果。通過比較發(fā)現(xiàn)，電暈放電等離子體降解苯酚的效果要好于流光放電等離子體的處理效果。因為電暈放電等離子體降解苯酚和溶液的COD基本是一個同步的過程，而流光放電等離子體降解苯酚的同時，溶液的COD有一個先上升后下降的過程，這說明用流光放電等離子體降解有機物，其利用效率不如電暈放電

4、的形式。通過兩種實驗發(fā)現(xiàn)，影響等離子體降解苯酚的主要因素有6個，分別是放電次數(shù)、電極極性、電場強度、溶液初始PH值、初始苯酚濃度和Fe2+濃度。 (1)放電次數(shù)。其他條件不變時，增加放電次數(shù)可以提高對苯酚及溶液COD的降解率，苯酚的降解率與放電次數(shù)基本呈現(xiàn)一次線性關(guān)系。4次放電處理后，苯酚的降解率可以達到30％。 (2)苯酚對于負高壓更為敏感。 (3)隨著電場強度的增加，等離子體對苯酚及溶液COD的降解率也

5、提高。 (4)無論是采用流光放電等離子體還是電暈放電等離子體降解苯酚，等離子體降解苯酚時，酸性條件要好于堿性條件。在pH=2時，等離子體對苯酚降解效果最好。最高的降解率可以達到90％以上，相應(yīng)的，溶液COD的降解率也可以達到37.8％。 (5)無論是溶液COD的降解率還是苯酚的降解率都基本遵循著隨著入口濃度的提高而提高的規(guī)律。 (6)Fe2+具有較高的催化性能，F(xiàn)e2+的存在可以提高苯酚以及溶液中COD的降