强电离放电产生臭氧等离子体过程及其应用研究

电子从强电场 (>30 0Td)放电过程中取得的平均能量大于 8.4eV ;促使氧分子分解、分解电离成高浓度的氧原子、氧原子离子 ,从而产生高浓度 (>2 0 0 g/Nm3 )臭氧 ,实现了用电离放电电场的物理量控制臭氧产生浓度、产生效率及臭氧分解速率 ,并实现臭氧产生装置小型化。极大地拓宽了臭氧在环境工程领域上的应用     

制取高浓度臭氧水的实验研究

采用介质阻挡强电离放电技术制取高浓度臭氧，使用射流器和气液溶解分离器溶解臭氧制取高浓度臭氧水，讨论了应用臭氧量，气液比，系统压力和气液溶解方式对臭氧水浓度和臭氧有效溶解效率的影响。     

制取高浓度臭氧水的实验研究

采用介质阻挡强电离放电技术制取高浓度臭氧 ,使用射流器和气液溶解分离器溶解臭氧制取高浓度臭氧水。讨论了应用臭氧量、气液比、系统压力和气液溶解方式对臭氧水浓度和臭氧有效溶解效率的影响     

应用臭氧氧化技术深度处理油船含油压载水的实验研究

油船含油压载水大量排放入海会对海洋生态环境产生较大的危害。在研究中，通过强电离放电技术制取高浓度臭氧，应用臭氧氧化方法来深度处理含油压载水，模拟实验表明在臭氧投加浓度达到120mg／L，在较短的接触时问(2min)内，臭氧对不同浓度的含油压载水中的油去除率可达到50％以上，同时使芳香族类物质显著减少，降低含油污水的生物毒性，处理方法具有可观的应用前景。     

应用臭氧氧化技术深度处理油船含油压载水的实验研究

油船含油压载水大量排放入海会对海洋生态环境产生较大的危害。在研究中,通过强电离放电技术制取高浓度臭氧,应用臭氧氧化方法来深度处理含油压载水,模拟实验表明在臭氧投加浓度达到120mg/L,在较短的接触时间(2min)内,臭氧对不同浓度的含油压载水中的油去除率可达到50%以上,同时使芳香族类物质显著减少,降低含油污水的生物毒性,处理方法具有可观的应用前景。     

低温等离子体联合技术降解甲苯气体的研究

以自制的纳米钛酸钡基介电材料为催化剂,以电工陶瓷拉西环为载体,利用介质阻挡放电产生的低温等离子体对常压下流动态含甲苯的空气进行处理,研究了电场强度、空塔气速、甲苯初始浓度及不同填料情况下甲苯的降解及臭氧产生情况,初步探讨了等离子体联合技术降解甲苯的机制,并进行了产物分析.实验结果表明,甲苯降解率随电场强度的提高而上升,随空塔气速和甲苯初始浓度的增加而降低;随反应器内填料变化,甲苯降解率表现为催化剂填料》普通填料》无填料,其降解率最高可达95%.当电场强度》13.0 kV/cm时,臭氧浓度因受到过量的高能电子攻击而发生分解,表现为臭氧浓度随电场强度的继续增加而降低,故最佳电场强度为13.0 kV/cm.当9.0 kV/cm＜电场强度＜13.0 kV/cm,臭氧产量表现为催化剂填料＞普通填料＞无填料,纳米钛酸钡基介电材料大大增强了臭氧的产量.     

臭氧氧化降解含染料废水的研究

探讨了臭氧氧化技术处理染料(酸性、直接、活性、分散和还原颜料)模拟废水的影响因素——pH值、初始浓度和臭氧含量等对其的影响；臭氧氧化能提高染料废水的可生化性，可用来作为高浓度染料废水的预处理手段。     

Mn_3O_4催化臭氧化钻井废水的作用机理

通过静态实验,探讨了Mn3O4对钻井废水臭氧化过程的催化作用机理,考察了Mn3O4及Cl-对臭氧分解、水体湍动程度、羟基自由基抑制剂碳酸氢根和叔丁醇的加入对COD去除率的影响,分析了反应过程中TOC和p H的变化。结果表明,催化剂加量为100 mg/L时,臭氧分解率由单独臭氧时的38.2%增加到81.4%,Mn3O4对钻井废水中有机物的吸附去除率仅为2%,O3/活性炭体系对COD去除率与单独臭氧效果接近,说明臭氧在催化剂表面存在吸附作用,促进臭氧分解;水体不搅拌与搅拌速度增加为900 r/min时,COD去除率由52%增加到58%,搅拌程度对钻井废水COD去除效果影响不大;HCO-3浓度为100 mg/L时,COD去除率降低到41.2%,说明了体系中有羟基自由基产生;氯离子浓度为1 000 mg/L,臭氧的分解率降低了9.2%,证明了臭氧在催化剂表面的吸附作用;羟基自由基抑制剂叔丁醇的加入,使得COD去除率由54.3%降低为40.8%,证实了反应体系中存在羟基自由基。同时在反应过程中,体系的TOC由191.9 mg/L降低至37.6mg/L;p H由原来的11.2降低到6.3。实验现象说明,臭氧吸附在Mn3O4催化剂表面,分解产生羟基自由基,进而氧化去除钻井废水中有机物,这在某种程度上证明了Mn3O4催化臭氧化对有机物的降解遵循羟基自由基机理。     

天然锰矿催化臭氧氧化降解水中4-氯酚的研究

以天然锰矿为金属催化剂,研究了锰矿催化臭氧氧化水中4-氯酚的降解效果。采用毛细管电泳方法及色质联用技术．分别对反应的中间产物和终产物进行了分析。推测了锰矿催化臭氧氧化水中4-氯酚的降解反应机理可能为：锰矿的吸附氧化与锰矿生成的Mn^2 催化臭氧分解．产生更多高活性的羟基自由基．从而提高了臭氧的氧化能力。     

水介质中微气泡臭氧化处理高浓度甲苯气体

高浓度挥发性有机物(VOC)气体高效处理技术是大气污染控制领域关注的重点。采用微气泡臭氧化在水介质中通过吸收-氧化过程对高浓度甲苯气体进行处理,考察微气泡臭氧化强化甲苯吸收-氧化去除性能、机理以及水介质pH对该工艺处理效果的影响。结果表明,微气泡能够强化甲苯气体在水介质中的吸收过程,氮气/甲苯微气泡在水介质中的甲苯去除率和吸收量均显著高于氮气/甲苯传统气泡,同时氮气/甲苯微气泡通过产生·OH氧化反应,使得平均甲苯氧化矿化率达到40.97%。微气泡臭氧化在水介质中对甲苯气体具有更高效的去除性能,臭氧/甲苯微气泡处理中甲苯平均去除率为97.08%,甲苯可被完全矿化而几乎无中间产物积累,其平均氧化矿化率为88.56%、平均臭氧利用率为82.54%、臭氧投加量与甲苯矿化量比值为1.26,处理性能显著优于臭氧/甲苯传统气泡处理。水介质pH对臭氧/甲苯微气泡处理甲苯气体具有一定影响,不同pH条件下甲苯气体去除率基本相当,但中性条件下甲苯氧化矿化率最高;碱性和酸性条件下甲苯氧化矿化率有所下降。微气泡臭氧化为高浓度VOC气体高效处理提供了新的解决途径。     

CWO工艺进军国内污水市场

该技术由日本大限煤气公司研制成功,并在世界范围内实现工业化应用,它利用氧（空气）和催化剂,将高浓度难降解的有机废水和污泥及厨房垃圾完全无害化分解,处理后的水质达到国家排放标准。并利用水中有害物质的氧化热,根据设备规模还原成工艺热源或制成蒸汽回收能量,与国内传统的生化处理和焚烧法相比,CWO无需经过高温,在处理过程中不产生二氧化硫、氮氧化物、二嗯英和污泥等,不产生二次污染。由于对高浓度有机物进行直接处理,与传统的废水和废弃物处理系统相比,设备简单,占地面积小,容易实现自动控制管理,大大节约人力、物力。     

臭氧氧化降解含染料废水的研究

探讨了臭氧氧化技术处理染料 (酸性、直接、活性、分散和还原颜料 )模拟废水的影响因素———pH值、初始浓度和臭氧含量等对其的影响 ;臭氧氧化能提高染料废水的可生化性 ,可用来作为高浓度染料废水的预处理手段     

臭氧处理高浓度有机废水

结合目前高浓度有机废水处理中，使用生化处理工艺的污水处理系统时常遇到的高负荷冲击，从而使出水水质不稳定的问题，采用臭氧氧化的方法，并在不同的pH、臭氧投加量、初始浓度等状态下，通过试验研究某些特定废水的氧化降解过程，探讨其氧化机理，以利于今后的实验应用。     

反应气耦合等离子体降解沙林模拟剂

采用水蒸气、氨气、过氧化氢气雾和臭氧4种气体对沙林模拟剂氟磷酸二异丙酯(DFP)进行降解研究,发现臭氧对DFP具有较好的降解作用,在流量200 L/h,DFP初始浓度50 mg/m3时,降解率最高可达56.1%。对高浓度DFP(大于80 mg/m3)进行降解研究时,等离子体单独作用最高降解率为89%,而添加臭氧后的降解率都在95%以上。计算得到臭氧作用的能量利用率为0.05 mg/(W·h),等离子体的能量利用率为0.55 mg/(W·h),而添加臭氧后的等离子体能量利用率为0.68 mg/(W·h)明显高于臭氧和等离子体能量利用率之和,因此对高浓度DFP进行处理时,臭氧与等离子体存在耦合作用。对等离子体和臭氧耦合等离子体降解DFP反应进行了产物分析,发现主要的降解产物基本一致,但是臭氧的存在能使降解更加彻底。     

饮用水臭氧氧化处理过程中溴酸根的产生及控制

论述了给水处理中溴酸根（BrO3-）的健康危害、产生机理、影响因素及其控制和去除方法。采用臭氧氧化处理含溴离子（Br-）水时,会产生以BrO3-为主的臭氧化副产物。BrO3-的生成与Br-初始浓度、臭氧投加量、水温、无机碳浓度、水中天然有机物（NOM）的种类和浓度、以及水的pH值等因素有关。目前研究较多的削减BrO3-...     

臭氧氧化对二级出水有机物(EfOM)特性机制的影响

开展了臭氧氧化对二级出水有机物(effluent organic matter,Ef OM)的去除效能研究,并进一步采用超滤分离、三维荧光光谱等方法,系统研究了不同臭氧投加量下,Ef OM的分子量分布、亲疏水特性以及荧光特性的变化规律。结果表明,臭氧化去除Ef OM的效果有限,但能够有效分解二级出水中具有强烈紫外吸收的有机物。此外,臭氧能优先氧化分解二级出水中大分子有机物,有效提高二级出水的可生化性。臭氧氧化过程中,分子质量(molecular weight,MW)100 k Da的有机物组分被完全氧化分解,10 k DaMW100 k Da和1 k DaMW10 k D的有机物组分含量总体呈下降趋势,而MW1k Da的有机物组分随臭氧投加时间的延长含量不断上升。臭氧化后,Ef OM中疏水组分减少,亲水组分升高;酸性组分减少。随着臭氧投量的增加,蛋白质与腐殖酸类物质的荧光吸收强度迅速下降。     

臭氧/ 生物活性炭深度处理循环养殖废水

随着工厂化循环水养殖的不断发展,高浓度循环养殖废水对环境污染日益严重.为实现环境友好和资源节约,采用臭氧/生物活性炭对循环养殖废水进行深度处理中试研究.实验结果表明,臭氧化臭氧最佳投加量为4 mg/L,显著增强水体的可生化性,使TOC(总有机碳)/UV254(在波长为254 nm处的单位比色皿光程下的紫外吸光度)提高80%.臭氧/生物活性炭对循环养殖废水中的有机物和氨氮具有良好的去除效果.臭氧/生物活性炭对TOC、高锰酸盐指数和UV254的最终去除率比生物活性炭分别高11.9%、13.4%和6.5%.臭氧/生物活性炭和生物活性炭对氨氮的最终去除率分别为96.0%、90.7%.     

臭氧氧化苯乙烯有机气体性能及机制

采用臭氧高级氧化处理高浓度苯乙烯有机废气,研究了进气苯乙烯浓度、臭氧浓度、停留时间、O₃/C₈H₈摩尔比对苯乙烯去除效率的影响。研究结果表明,臭氧氧化能有效净化苯乙烯有机废气,苯乙烯去除效率可达66.6%。适宜运行条件为：停留时间为3.6 s,O₃/C₈H₈摩尔比为0.46。采用GC-MS分析臭氧氧化苯乙烯出口气样,研究结果表明,苯甲醛（C₆H₅CHO）和苯甲酸（C₆H₅COOH）为臭氧氧化苯乙烯的中间产物。臭氧高级氧化苯乙烯机制为苯乙烯气体被臭氧氧化为苯甲醛和苯甲酸,然后继续臭氧氧化为最终产物二氧化碳和水。     

林可霉素制药废水的臭氧氧化处理

考察了臭氧氧化对林可霉素的效价削减效果。在初始抗生素浓度为100 mg·L~(-1)时,林可霉素效价削减50%所需消耗的臭氧量为0.118 mg·mg~(-1)抗生素,降解过程符合一级降解动力学特征。进一步采用林可霉素实际废水考察了污水化学需氧量(COD)和pH对抗生素臭氧氧化处理的影响,发现废水的COD每增加100 mg·L~(-1),则单位抗生素实现50%削减需要增加的臭氧量约为1.64 mg。碱性条件下,臭氧可催化分解生成羟基自由基等活性基团而加速林可霉素的降解。同时,臭氧氧化后林可霉素生产废水的厌氧可生化性提高了98.51%。研究结果可以为林可霉素生产废水的处理技术选择提供参考。     

气相中嗅味物质—壬醛的真空紫外光降解研究

在建立热脱附-气相色谱法分析气相中低浓度壬醛的基础上,研究了不同条件下真空紫外光对气相中低浓度壬醛的光化学降解。结果表明,壬醛的真空紫外光降解率基本不受初始浓度的影响,在所研究的浓度范围(0.13～1.74mg/m3)内符合一级动力学,其表观反应速率常数为2.3 min-1。相对湿度一开始增加时均使得不同浓度的壬醛的去除率降低,但低浓度壬醛的降解随后几乎不再受相对湿度变化的影响,而较高浓度壬醛的去除率则先随相对湿度增加而下降,随后则又上升。壬醛能在极干燥的氮气气氛中被真空紫外光降解,同时它在氮气气氛中的降解率随相对湿度的增加而增加,壬醛在极干燥的氮气、空气和氧气气氛中的降解率依次上升,说明真空紫外光直接光解、光解产生的羟基自由基、光解产生的氧原子或臭氧均能导致壬醛的有效降解,且这3种机制相互影响。