高压脉冲放电等离子体处理酸性橙Ⅱ染料废水的实验研究

研究多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系对酸性橙Ⅱ染料废水的脱色效果,并研究脱色机理.结果表明,实验中所采用的多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系对酸性橙Ⅱ染料废水的脱色效果明显.在相同的脉冲电压下,系统的脉冲频率、电极间距以及溶液初始pH值和初始浓度等因素对溶液的脱色效果影响显著.在脉冲电压为30 kV,脉冲频率为75 Hz,电极间距为2.5 cm的实验条件下,反应体系放电60 min对酸性橙Ⅱ的脱色率可达92.7%.此项研究结论为进一步研究多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系的放电作用提供了依据.     

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.     

脉冲放电等离子体技术处理偶氮染料废水

为有效处理染料废水,以甲基橙和刚果红溶液为例研究高压脉冲放电等离子体技术的脱色效果.通过测定脉冲放电处理前后甲基橙和刚果红溶液的紫外-可见吸收光谱来计算脱色率,考察放电参数、添加剂对染料脱色率的影响.实验结果表明,脉冲放电对甲基橙和刚果红溶液脱色效果显著,且相同条件下甲基橙(单偶氮)比刚果红(双偶氮)脱色率高.两者脱色率均随峰值电压、脉冲频率的增大而提高,随溶液电导率的增大而降低,随H2O2的加入而提高.当电极间距由15 mm增大到25 mm时,放电形式也由火花放电逐渐向电晕放电转变,溶液的脱色率由90%降到44%.     

高压脉冲放电等离子体处理有机废水试验研究

采用针-板式高压脉冲放电等离子体反应器处理苯酚有机废水.考察了脉冲电压峰值、电极间距、氧气鼓入量等因素对苯酚去除率的影响.在脉冲电压峰值为25 kV,电极间距为20 mm,氧气鼓入量为150 mL/min,溶液初始pH值为5.5的试验条件下,苯酚废水放电处理60 min的去除率可达96.8%.研究表明,高压脉冲等离子体技术处理有机废水具有良好的应用前景.     

高压脉冲放电等离子体处理有色染料

为了满足有色染料难降解的特殊处理要求,研究建立了多针-板电极的高压脉冲放电等离子体体系,以酸性大红作为有色染料的代表,进行脱色.其脱色率随着电压上升、电极间距缩小,电极数量的增大而升高.     

高压脉冲放电处理KN-B染料废水的试验

为研究高压脉冲放电水处理技术工艺参数对废水处理效果的影响,以偶氮染料活性黑5(KN-B)废水为处理对象,选择脉冲电压U、电极距离L、气流量Q、初始质量浓度ρ、初始pH值为试验参数,采用部分析因试验法,分析各因素及其一级交互作用的影响显著程度,筛选出3个显著因素,脉冲电压、初始pH值和气流量,通过正交试验法设计三因素三水平进行试验,对显著因素进行优化.试验结果表明,最优条件为U=1 200 V,Q=300 mL/min,pH=3.1,其预测脱色率为89.68%,经检测相对误差为1.10%;另外由紫外光谱和GC/MS分析可知,染料分子中由苯环、偶氮、萘环所形成的大共轭体系以及苯环、萘环均被打开,同时产生新的中间产物.     

脉冲放电激发反电晕的研究

针对高压脉冲电源反电晕放电进行实验研究。采用正极性固态Marx脉冲发生器作为放电电源，以中间添加蜂窝介质的针板作为放电电极，设置正极性矩形高压脉冲输出电压为0～20 kV可调，工作频率为0～1000 Hz可调，脉冲宽度为10～500 μs可调，进行反电晕放电实验，并根据电源和电极参数对影响放电电流大小的因素进行分析。进一步，在相同放电电极参数条件下，将高压脉冲反电晕与直流反电晕进行了对比研究。研究结果表明：介质厚度、针板间距、脉冲宽度和放电频率均对反电晕放电电流有一定影响；在脉冲放电频率为100～1000 Hz时，发生反电晕的相同电压下，脉冲反电晕放电电流大于直流反电晕放电电流，证明高压脉冲激发反电晕放电效果更好。     

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。     

活性炭纤维电化学处理染料废水

研究了活性炭纤维(ACF)作电极电化学处理染料废水的问题．考查了电极材料、电压、电解时间以及电解质等因素对电化学处理染料废水效果的影响．结果表明，以ACF作阴极，ACF 不锈钢作阳极，在电压为15V，电解时间为30min，电解质NaCl加入量为5kg/t的条件下，染料废水的色度去除率可达96．10％，COD去除率达56．78％．在电解后的废水中加入少量CaO可以解决返色问题．研究表明，ACF是一种新型的催化电极材料．     

大气压下针状电极电晕放电静电消除效果实测与特性研究

为了研究高压静电消电效果和静电防护有效性,采用离子化测试方法,对影响大气压下针状电极电晕放电的电压、频率、消电距离、电极间隙、平衡电压等因素进行了系统测试与分析.结果表明,交流高压电晕放电在频率[1.8 kHz,2.0 kHz]区间内具有最佳消电效果;直流和脉冲高压电晕消电具有明显逆带电现象,且消电效果随电压升高、消电距离减小而提高.      

针辊式高压静电分选机电晕极结构优化

为提高针辊式高压静电分选机的分选效率,须寻求最佳的电晕极结构. 利用自制针辊式高压静电分选机,固定针辊距离为d=50 mm,进行针辊放电实验. 通过调整电晕电压、放电针间距及长短针排列方式,探讨分选电场分布规律,对针结构进行优化. 结果表明,放电效果随针间距减小会出现先增强后减弱的过程,当针间距为12 mm时达到最大值;在最佳针间距下,将针的长度按30 mm-15 mm-30 mm的方式排列,得到了更好的放电效果,转辊表面电荷量在15 kV时可提高33%;应用Matlab软件,模拟了不同针间距对放电的影响,为静电分选机的优化设计提供了依据.      

A/O变形工艺处理制革废水的研究

制革工业废水水质成分复杂,污染物浓度高,处理难度大,目前没有成熟的处理工艺能完全处理达标制革废水.为了能稳定、有效地降解制革废水中的有机物、氨氮等污染物,设计A/O变形工艺处理制革废水实验,并研究A/O变形工艺在不同负荷条件下的处理效果.在本实验的最佳工艺条件下,废水CODcr去除率为92.52﹪～95.85﹪,BOD5去除率为96.93﹪～99.39﹪,NH3-N去除率为82.35﹪～99.42﹪,TN去除率为92.70﹪～98.03﹪,达到了制革废水的一级排放标准.     

新型电聚结器结构参数对液滴聚结特性的影响

设计包覆绝缘层的高压电极并加工4种新型静电聚结器,采用水/原油乳状液为试验介质,利用显微高速摄像系统结合图像处理技术对水滴的聚结规律进行观察和分析,探索电极层数、电极间距和电场强度等因素对水滴聚结特性的影响。结果表明:包覆绝缘层的高压电极可有效防止电击穿现象的发生,增加电场强度,提高电场作用时间有助于油水分离,但高于临界场强后容易导致液滴破碎;电极层数不同时,只要达到一定的电场强度均能促进液滴聚结,但多层电极处理量大,经济效益显著;极板间距较小时,能耗低但电场畸变严重,在满足工作场强的前提下可以适当增加电极间距;能耗受含水率、电极层数和极板间距等条件影响,综合考虑各因素可降低能耗。     

水中脉冲高压放电诱导产生H_2O_2和O_3的研究

采用自制的针一筒电极脉冲高压放电装置进行水中高压放电诱导产生H2O2和O3的实验,研究了电极间距,放电电压,放电时间,放电方式曝气条件等因素对诱导产生H2O2和O3的影响,同时对放电过程能耗及其效率进行了研究.结果表明:电极间距和放电时间对产生H2O2和O2的浓度有较大影响,放电电压和放电方式影响不大.曝气条件下进行高压放电时,水中会产生NO2ˉ,NO2ˉ等阴离子,水体系pH降低,电导率增大.放电过程能量有效利用率为88.3%.     

介质阻挡放电等离子体处理对麦秸秆表面润湿性能的影响

采用常压介质阻挡放电等离子体处理麦秸秆表面,分析了放电电压、电极间距和放电时间对麦秸秆表面润湿性的影响。结果表明:麦秸秆表面经过常压介质阻挡放电等离子体处理后,表面接触角显著减小,表面自由能明显增大,润湿性得到明显改善,且其对麦秸秆外表面的改善效果尤为明显; 此外,随着放电电压的增大,电极间距的减小及放电时间的延长,麦秸秆表面的接触角呈现先减小后增大的趋势,自由能则呈现先增大后减小的趋势; 在放电电压为30 V,电极间距为6 mm,处理时间为60 s条件下,介质阻挡放电等离子体处理对麦秸秆表面润湿性的改善效果最为显著。     

双空腔电极静电雾化泰勒锥形貌特性

利用空腔针-板放电装置,研究了双空腔电极的泰勒锥形貌,并分析了影响雾化效果的因素.通过软件处理高速相机拍摄的图像,研究了不同电压和分离角度下的泰勒锥形貌、锥长和锥角等参数.结果表明:可以通过弯曲处理来减弱双空腔之间的放电抑制作用.在同等长度下,单空腔电极与双空腔电极相比,双空腔电极的雾化效果与泰勒锥形貌都要更好,且在不同的双空腔电极的分离角下,当分离角为60°时雾化效果最好.故双空腔电极分离角为60°时可作为优化电极.电压为25 kV时双空腔电极形成的泰勒锥形貌最佳.