TOP6低溫等離子水處理技術(shù)
低溫等離子體水處理技術(shù)，包括高壓脈沖放電等離子體水處理技術(shù)和輝光放電等離子體水處理技術(shù)，是利用放電直接在水溶液中產(chǎn)生等離子體，或者將氣體放電等離子體中的活性粒子引入水中，可使水中的污染物徹底氧化、分解。
水溶液中的直接脈沖放電可以在常溫常壓下操作，整個(gè)放電過(guò)程中無(wú)需加入催化劑就可以在水溶液中產(chǎn)生原位的化學(xué)氧化性物種氧化降解有機物，該項技術(shù)對低濃度有機物的處理經(jīng)濟且有效。此外，應用脈沖放電等離子體水處理技術(shù)的反應器形式可以靈活調整，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，相應的維護費用也較低。受放電設備的限制，該工藝降解有機物的能量利用率較低，等離子體技術(shù)在水處理中的應用還處在研發(fā)階段。
滑動(dòng)弧等離子體處理有機廢水方法
滑動(dòng)弧等離子體技術(shù)降解有機廢水主要有2種方法，一種是將反應器放置于液體上方，放電空間內產(chǎn)生的活性物質(zhì)經(jīng)電弧吹入氣液相界面，實(shí)現有機物降解，這種方法能量效率相對較低；另一種是經(jīng)霧化噴嘴將載氣與廢液同時(shí)注入反應空間，氣液接觸更加充分，實(shí)現氣液兩相放電，有機物降解效果和能量利用率更高。
利用氣液兩相滑動(dòng)弧放電等離子體裝置，降解制藥廢水和DSD酸的濃縮廢液，研究表明高濃度有機廢水的COD、BOD5去除率均達99%以上。
通過(guò)氣液兩相滑動(dòng)弧放電等離子體處理酸性橙Ⅱ、中性紅和堿性艷藍3種染料，研究了其脫色效果、降解效果、降解路徑及反應動(dòng)力學(xué)。500mL，200mg/L的染料廢水，在放電電壓10kV、空氣流速0.8m3/h的條件下，放電60min，三種染料的脫色率分別為84.1%、72.7%與89.7%，取得較好效果。
滑動(dòng)弧反應器放電區域大、反應接觸面廣，同時(shí)能量轉化率高、可連續操作；但其多數還只是在實(shí)驗室研究階段，實(shí)際工業(yè)廢水處理的案例較少。還需要進(jìn)一步研究放電參數、廢水組成、反應器結構等對有機廢水降解的影響規律，以有效提高能量利用率和有機物降解率。
輝光放電等離子體處理有機廢水
輝光放電水處理裝置如圖6所示，在特定反應器內，當兩電極間的電壓足夠高時(shí)，陽(yáng)極針狀電極與周?chē)娊庖褐g產(chǎn)生輝光、紫外線(xiàn)和沖擊波，使周?chē)軇┭杆倨纬煞�定的蒸汽鞘，持續產(chǎn)生如·OH、H2O2、·H等高活性粒子，這些活性粒子在一般的電化學(xué)反應中不易得到，但在輝光放電中可源源不斷產(chǎn)生，并被輸送到電極附近的溶液中，使水體中的有機物氧化，并進(jìn)一步降解為CO2、H2O和無(wú)機鹽，特別適用于有機廢水的消毒和凈化。
輝光放電最顯著(zhù)特征是非法拉第特性，即被轉化的物質(zhì)量遠超過(guò)按法拉第電量計算所得值。此外等離子體氣體鞘層空間中含有大量的自由基、分子、原子、離子等粒子，其中高能水生活性物質(zhì)對非法拉第現象的產(chǎn)生具有重要作用。劉永軍等以4-氯苯酚的硫酸鈉溶液為模擬廢水，采用接觸輝光放電等離子體技術(shù)對其降解，實(shí)驗發(fā)現在4-氯苯酚降解過(guò)程中產(chǎn)生大量H2O2，4-氯苯酚的降解速率和H2O2生成速率隨電流升高而加快，H2O2的生成加速了有機物降解。
輝光放電技術(shù)在有機廢水降解方面有顯著(zhù)優(yōu)勢，如降解時(shí)間短、速率快、能耗低等特點(diǎn)，也為工業(yè)化學(xué)合成和電解制氫提供了新方法、新思路。但其技術(shù)本身也存在一些問(wèn)題，一是在提高有機物降解率的方法上針對性和目的性不強；二是放電過(guò)程及反應機理復雜，放電時(shí)易受探測裝置和其他非可控因素影響，理化參數在線(xiàn)檢測準確度不高。因此需繼續深入研究其機理，優(yōu)化工藝參數和反應器結構設計。
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