高压放电降解甲基橙废水的研究

通过对放电电压、甲基橙浓度、降解时间和溶液电导率等因素的考察,研究了高压放电降解甲基橙废水工艺.研究表明:在输入电压为11.2 kV,高压放电时间为10 min时,甲基橙的降解率能达到99%以上;甲基橙在高压放电下的降解反应属于假一级反应,随着初始浓度的增加,降解速率增加,降解后溶液呈酸性;甲基橙废水的电导率影响甲基橙的降解,随废水电导率增加,甲基橙降解率下降.甲基橙废水经高压放电后,废水的COD降解了87%,降解后水体澄清透明.     

针-水电极正直流高压放电对甲基橙染料废水的脱色

采用针-水电极反应器,研究正直流高压放电处理甲基橙染料废水的效果.考察了不同放电形式和实验参数下对甲基橙染料废水脱色效果的影响.实验结果表明,电晕放电在处理时间0～25 min脱色效果比击穿流光放电处理效果好,而在处理25 min后击穿流光放电脱色效果好于电晕放电.在电压18 kV、电流15 mA、处理初始质量浓度为40 mg/L的甲基橙溶液30 min时,脱色率达到98％.该反应符合一级动力学反应,反应速率常数为0.127 mg/(L·min).经过放电处理,甲基橙的特征吸收峰(465 nm)强度逐渐减弱并基本消失,分子结构中的偶氮基团与苯环组成的共轭体系被破坏,甲基橙分子被有效降解.     

液电等离子体降解对硝基苯酚的研究

采用频率为150 Hz、峰值电压为30 kV的高压放电电源为液电等离子反应器电源,设计了放电电极水平间距为2 cm的针-筒曝气连续式液电等离子反应器,研究了对硝基苯酚废水在该液电等离子反应器中的降解规律.研究表明,经过120 min高压放电降解,对硝基苯酚的降解率可达91.2%,对硝基苯酚废水初始浓度、pH值和电导率影响对硝基苯酚的降解率.降低对硝基苯酚的浓度可提高降解速率,初始pH值小对降解有利;初始电导率的增加不利于降解的进行.采用FT-IR、LC/MS跟踪降解过程中间产物,检测到对硝基苯酚废水降解过程中有醌物种生成,提出了对硝基苯酚的降解主要被自由基攻击,并取代对硝基苯酚的活性住所引起.通过比较,液电等离子体技术是降解对硝基苯酚的有效方法.     

自由基降解甲基橙溶液试验

针对含有偶氮类难降解有机物的染料废水具有色度大,生物可降解性低,难于处理等特点,模拟了有典型偶氮结构的甲基橙染料废水,对强电离放电产生的自由基溶液降解甲基橙进行了研究,讨论了pH值、甲基橙溶液初始质量浓度、自由基溶液质量浓度、温度以及反应时间等因素对甲基橙溶液降解性能的影响.结果表明,酸性条件有利于甲基橙溶液的降解,pH=1.5时,自由基氧化降解200 mg/L的甲基橙溶液3 min后,其COD的去除率和脱色率最大值分别达到86.87%和88.53%.对比甲基橙溶液处理前后紫外-可见光谱图的变化,发现经自由基降解后,偶氮键及苯环都受到破坏,大部分甲基橙分子已经氧化分解.     

活性炭负载活性氧化铝电极电化学降解染料废水

采用活性炭粉末为模板负载活性氧化铝制备改性电极,以亚甲基蓝为目标污染物研究电极的电催化性能,考察了电解质浓度、电解电压、亚甲基蓝初始浓度对亚甲基蓝降解率的影响,初步探讨了电化学降解染料废水的机理,并对活性炭负载活性氧化铝电极进行表征。结果表明,将金属氧化物填充至活性炭粉末的孔洞结构中,金属氧化物由不规则的微观形貌变为规整致密的正方体,说明活性炭为负载金属氧化物提供了模板,为提高阳极材料的稳定性与电降解效率提供了可能。在优化的实验条件下,改性阳极对亚甲基蓝、番红花红T、溴百里香酚蓝、溴甲酚绿及混合染料废水均表现出较好的降解效果,脱色率均达到80%以上。采用碘量法与比色法验证了电化学降解过程中产生的H_2O_2与OH·,降解过程中生成H_2O_2浓度为8.4×10~(-6)mol/L。     

高效脉冲放电协同TiO2处理染料废水

采用自主研制的高压灭弧旋转火花隙开关,运用高压脉冲低温等离子技术,考察了峰值电压、初始放电电容、溶液初始pH值及TiO2的添加量对甲基橙模拟废水去除率的影响.实验表明:甲基橙的去除率随峰值电压的增大而增大,能量效率随初始放电电容的增大而提高,且TiO2的添加有效地提高了降解效率.当电源电压为13kV,pH为2时,通气处理10min,甲基橙的去除率可达96%以上.     

光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水

针对偶氮类难降解有机物的染料废水具有色度大、难降解等问题,模拟了具有偶氮结构的亚甲基蓝染料废水,对光磁耦合技术降解亚甲基蓝染料废水进行了研究,讨论了二氧化钛投加量、磁场、亚甲基蓝溶液初始质量浓度、pH值和光照时间对降解亚甲基蓝溶液效果的影响.试验结果表明:磁场有助于加强改善光催化氧化作用,增强亚甲基蓝溶液废水的降解效果;在场强为250 mT的磁场作用下,二氧化钛投加量1 g·L-1,亚甲基蓝初始质量浓度10 mg·L-1,pH=11,光照时间90min条件下,光磁污水处理技术对亚甲基蓝溶液COD去除率和脱色率分别为82.76%和86.02%.对比亚甲基蓝溶液处理前后紫外-可见光谱图的变化,发现经光磁耦合方法降解后,偶氮键及苯环都受到破坏,大部分亚甲基蓝已经被氧化分解.     

电晕放电等离子体降解酸性嫩黄2G及其机理

运用电晕放电等离子体来降解染料废水中的酸性嫩黄2G。探讨了不同条件对酸性嫩黄2G的去除率的影响。实验结果显示,电晕放电等离子体可有效降解酸性嫩黄2G溶液。在放电功率90 W、频率5 k Hz、初始浓度20 mg·L-1、电极间距5 mm、空气流速1.6 L·min-1条件下反应30 min,酸性嫩黄2G的去除率可达到98.46%。降解反应遵循一级反应动力学。酸性嫩黄2G废水经放电处理后的中间产物主要为甲酸、乙酸、哌嗪、乳酸、R-3氨基哌啶、对硝基苯酚、对甲基苯甲酸、2.3-氨基-1丁烯、1-羟基-2-氨基-丙烯、2-氨基-丁烷、丙二酸、顺丁烯二酸等,这表明酸性嫩黄2G的降解过程中也有NN的断裂,以及苯环上的Cl原子被取代等反应。     

光催化降解甲基蓝溶液

用TiO2粉末作催化剂,用甲基蓝溶液模拟有机废水,用高压汞灯模拟日光光照条件,研究了甲基蓝溶液的光催化降解过程.研究结果表明,对质量浓度为8 mg/L和pH=5的甲基蓝溶液,加入粒度为20～30 nm的锐钛型TiO2粉末使其质量浓度为0.4 g/L,并加入30%的H2O2使其体积分数达到4%,经250 W高压汞灯光照120min,会产生TiO2/H2O2协同催化效应,甲基蓝的降解率达到91%.     

高压脉冲放电低温等离子体法降解废水中4-氯酚

考察了多种因素对高压脉冲放电低温等离子体法降解废水中4－氯酚的影响。对降解过程所得的中间产物和终产物进行了分析。结果表明，提高脉冲电压峰值、延长放电时间、无机盐FeSO4的存在均可提高降解效果，自由基清除剂及缓冲剂的存在会显著降低降解效果。对100mg／L4－氯酚废水放电处理240min，是高降解率可达90％以上，降解产物主要有苯酚、对苯二酚、邻苯二酚、对氯邻苯二酚和对苯醌等。当放电时间足够长时，4－氯酚可完全降解为CO2和H2O等无机小分子。