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液相中添加過硫酸氫鉀復合鹽粉降解苯的研究

  揮發性有機物(VOCs)會對人們健康和環境產生不利影響。常用的末端治理技術包括催化燃燒、光催化、生物法和等離子體技術。低溫等離子體技術具備適用性廣藝可以速度啟動和關閉,處理效率高以及對預處理工藝的要求低等優點。然而,單獨氣相放電產生的等離子體在處理污染物時會出現降解率低或產生一些有損害副產物等題。有學者提出一種液膜介質阻擋放電(DBD)反應器來降解VOCs,用于解決上述問題。以苯為模擬目標污染物,硏究發現:與其他DBD反應器相比,液膜介質阻擋氣液兩相放電反應器可以在氣相和液相中同時產生活性物質,氣體污染物不但可以與氣相中的活性物質反應,反應過程中產生的易溶于水的副產物可以進一步在液相中氧化分解生成CO2和H2O,增加苯的降解率。此外,在液相中添加過硫酸氫鉀復合鹽粉(PS)形成液膜DBD/PS復合系統,可以進一步增加苯的降解率。該項研究的內容及結果如下:

  (1)液膜DBD反應器降解苯時,適當的增加放電電壓、電源頻率,減低氣體流量和苯濃度可以增加苯的降解率,苯的能量效率隨電壓、頻率和苯的濃度的增加而減低,隨著氣體流量的增加先升高后減低。溶液的循環流量對苯的降解影響很小,溶液過酸或過堿均不會增加苯的降解率;隨著電導率的增加,苯的降解先是增加后減低,能量效率與降解率的變化規律相同。

  (2)液膜DBD反應器產生活性物質的過程中,HO2、O3和硝酸根離子的濃度隨脈沖電壓、頻率和水循環流量的增加而增加??諝饬髁繉钚晕镔|的產生有不同的影響當空氣流量為0.4Lmin時,產生的活性物質濃度還高。此外,pH和電導率的增加會導致HO2和O3濃度的減低,而硝酸根離子會隨著溶液pH和電導率增加而增加。

  (3)液膜 DBD/PS系統降解苯時,其降解率要高于液膜DBD系統,施加的電壓和頻率越高降解效率增加的越多。過硫酸氫鉀復合鹽粉濃度增加,苯的降解先是升高后基本保持不變,減低氣體流量和苯的濃度可以增加苯的降解率。溶液的循環流量會增加苯的降解率,酸性或堿性條件對苯的降解具有負面影響。

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