低温等离子体净化切削液废水的研究

为了探索处理切削液乳化废水新方法,采用低温等离子体技术处理,考察放电时间、废水pH、添加无机盐、电极间距、曝气量及电压的变化等因素。结果表明:随等离子体放电处理时间延长废水净化效率提高,最后趋于平缓;酸性条件有利于废水净化处理;添加少量无机盐可提高废水的处理效率,添加氯化钙的效果优于加入硫酸铝、硫酸亚铁、氯化钠;气相放电处理效果好于液相放电和气液两相界面放电处理效果;鼓入部分空气可提高废水的处理效果,鼓入空气量太大时,废水处理效率反而下降;随输入电压增大废水净化效率增加。最后得出:输入电压25 kV、电极间距35mm、曝气量0.2L/min、氯化钙加入量1.6 g/L,放电处理30min后COD和浊度最大去除率分别为90%和92%。     

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.     

等离子体协同絮凝降解乳化油废水COD的研究

乳化油废水COD浓度高,若直接排放其对环境污染较大。采用低温等离子体协同絮凝剂处理乳化含油废水,实验研究了放电电压、放电时间、废水初始pH,放电间距、絮凝剂添加顺序、曝气量等因素对COD去除率的影响规律。结果表明:乳化油废水的COD去除率随放电电压增大和放电时间延长而增大,在气相放电对废水处理效果优于液相中通入曝气放电效果;鼓入空气对净化效果有明显影响,随曝气量增大废水COD去除率增加;但当曝气量较大时将降低废水净化效果,因为减少了反应停留时间,以及大量气流带出部分活性物质。在本研究中乳化油和去离子水体积比1∶200、初始pH为5、曝气量12L/h,放电间距8mm,先放电120min后在加入2ml絮凝剂PAC,此条件下乳化油废水COD最大去除率为90.2%。     

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.     

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.     

阳极等离子体电解处理高盐废水中的苯酚

采用阳极等离子体电解处理高盐废水中的苯酚.研究了阳极等离子体产生的条件,以及废水中盐的浓度、苯酚的质量浓度和处理时间对废水中COD去除率的影响.实验结果表明,在苯酚质量浓度为0.2g·L-1,NaCl浓度为0.4mol·L-1的溶液中,施加90V槽电压,处理10min,苯酚的去除率达100%;处理20min,废水的COD值从0.464g·L-1降到0.010g·L-1,COD去除率可达97.8%.探讨了阳极等离子体电解处理高盐废水中苯酚的机理.     

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。     

低温等离子体协同絮凝剂净化印染废水

采用针-板式反应器,研究探讨低温等离子体协同絮凝剂处理印染废水色素和COD的影响规律.试验首先探讨了低温等离子放电条件(放电电压、放电时间、放电间距)对印染废水色素和COD处理效果;其次研究在最佳的低温等离子放电条件下,加入絮凝剂对印染废水色素和COD处理的协同作用.结果表明印染废水的脱色率和COD脱除率随输入电压的增大和放电时间的延长而增加;放电介质及放电间距对净化效率也有重要影响,在气相中放电的脱色率优于在液相中放电,COD的脱除率随放电间距的增加而降低.最佳工艺参数为放电电压20kV、放电时间20min、放电间距为阳极在液面以上约12mm,先经过等离子体放电再加入絮凝剂的废水净化效果优于先加絮凝剂再放电的工艺过程.     

气相脉冲放电针-板反应器降解水中有机物

为了解决液相放电电极腐蚀,引起放电状态不稳定的难题,本文采用高压放电针状电极位于液面上方的气相中,低压接地电极位于液相中的针-板电极脉冲放电反应器,对溶液中难降解有机物进行降解.主要研究通入气体种类及气量、苯酚浓度、输入能量等因素对苯酚降解率的影响,目的是了解影响气相脉冲放电对水中有机物降解的影响条件,为脉冲放电水处理技术应用提供参考.     

高压脉冲气液同时放电对甲基橙的脱色

利用针板式放电,研究了水中脉冲放电对甲基橙的脱色效果.向反应体系中通入气体,可实现气液同时放电,生成的自由基增加,可提高高压脉冲液相放电体系的能量效率.对峰值电压、添加剂过氧化氢、放电形式及气体种类等因素对甲基橙溶液脱色效果的影响进行了研究.结果表明:当提高峰值电压、加入H2O2,改变放电形式(由电晕放电向火花放电转变)以及通入气体特别是氧气时甲基橙溶液的脱色效果得到显著提高.通过紫外光谱研究表明甲基橙经放电处理后分子结构中的偶氮键发生断裂,破坏了偶氮-苯环共轭发色体系,从而达到了脱色的目的.     

空心针-板电极中较大体积的大气压均匀放电

利用空心针-板电极装置,在大气压空气中产生了直流激励的均匀氩气等离子体羽.电学和光学测量结果表明,虽然采用直流电源驱动,但放电为周期性的脉冲.每个脉冲对应一个等离子体子弹从空心针向着阴极的传播过程.对放电特性随放电电压、电极间距和氩气流量的变化关系进行了研究.发现放电频率随电压的升高而增大,随距离和氩气流量的减小而增大.以直流空心针-板电极作为放电单元构成阵列,得到了较大体积的大气压均匀放电.     

高压脉冲气液相放电对双酚A降解的研究

本文运用高压脉冲放电等离子体技术研究对BPA溶液的降解效果,搭建反应器并研究了电场参数对降解去除率的影响,并使用最优电场参数结合环境因子变量研究去除效果。结果表明：电压高于30 kV、极间距1.5~2.5 cm有利于提高电场强度提高BPA去除效率;而提高放电频率可增加单位时长内的电场强度从而在反应前期BPA降解速率更高。溶液中BPA初始浓度和电解质的增加并不影响反应的进行;BPA放电降解较优的pH范围在7.0~9.0,而溶液初始pH值较低和较高时都将降低反应速率。可见在适当的理化条件下,高压脉冲放电对BPA有较好的去除效果。     

液体电极沿面放电高效灭活大肠杆菌

利用液体电极沿面放电等离子体反应器,对大肠杆菌的灭活效果进行了研究.考察了曝气量、初始含菌量和初始pH值等因素对大肠杆菌的存活细菌群落总数(cfu)的影响.实验结果表明:大肠杆菌的存活细菌群落数随初始含菌量、处理时间的增加而减少.弱碱性条件有利于大肠杆菌的灭活.反应系统中,曝气量对大肠杆菌灭活效果影响很大.在曝气量为4.5 L/min,电源频率7 kHz,电压6 kV条件下,500 mL初始含菌量为107cfu/mL的大肠杆菌菌液,放电处理5 min,可将全部大肠杆菌杀灭.本研究为液体电极沿面放电反应器在细菌灭活方面的应用提供参考.     

脉冲电晕脱硫脱硝反应器电极配置研究

从放电极配置的角度研究了脉冲电晕法烟气脱硫脱硝的关键技术之一能量注入问题。在线板型反应器上实验得到以下主要结果：（１）脉冲成形电容决定了高压纳秒脉冲宽度,放电极邻距在一定范围内的变化对脉冲宽度及脉冲上升前沿的影响可以忽视。（２）放电极邻距在保证不产生火花放电的情况下可以加到最密;这样脉冲成形电容的值可调整范围大,可以通过调整脉冲宽度达到多注入反应器能量的目的。（３）放电极密的时间,同其他邻距形式对     

等离子体低压电极孔对点火起爆的影响

针对以低温等离子体点火起爆的脉冲爆震发动机,研究放电区体积不变,低压电极孔对点火触发爆震发展过程的影响. 以丙烷为燃料,空气和纯氧为氧化剂,充分考虑其详细化学反应动力学机理,将低温等离子体放电区等效为高温高压火核,利用Fluent软件,对不同低压电极孔数和直径的5种点火器结构,进行点火起爆过程数值模拟. 结果显示,低压电极孔数多、直径大,初始阶段放电区压力和温度下降快;爆震管内轴向初始火焰体积随低压电极孔面积增大而减小、火焰传播速度变慢,爆震波峰值压力增加缓慢,DDT时间大幅增加;低压电极孔面积越小,越有利于触发爆震;对多循环工作的PDE,需合理设定低压电极孔数和直径,以获得良好的点火起爆特性.      

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。