介质阻挡放电-微曝气降解苯酚影响因素的研究

以苯酚模拟有机废水,采用介质阻挡放电等离子体-微曝气对苯酚废水进行实验研究,并采用响应面分析法对苯酚降解影响因素:苯酚初始浓度、放电电压、气体流量及处理时间等进行优化。实验结果表明:苯酚初始浓度为40.41 mg/L,气体流量为150.38 m L/min,放电电压为34.71 k V,处理时间为29.71 min,苯酚降解率达到最高值74.21%。     

远程氧等离子体灭活大肠杆菌的研究

研究放电等离子体灭活大肠杆菌的效果。采用远程氧等离子体反应器,分别考察探究放电功率、处理时间、氧气流量、远程距离及有机污染物对灭菌效果的影响,并观察灭菌前后大肠杆菌的显微结构。结果表明在100W,60s,40cm3/min条件下,远程氧等离子体的杀菌效果值在距放电区0、20、40cm处分别为3.42、3.38和3.32。有机物浓度升高,灭菌效果急剧下降。结论为氧等离子体在距放电区040cm内均能有效灭活大肠杆菌,但有机污染物影响较大。氧等离子体场中高能粒子的刻蚀作用是导致细菌死亡的主要原因。     

低温等离子体与絮凝剂处理印染废水的协同效应

采用低温等离子体和絮凝剂协同处理印染废水.结果表明,染料废水脱色率和COD去除率随输入电压增大和放电时间延长而增加;电极间距、废水初始浓度、通入空气流量等因素对印染废水处理效果也有很大影响;气相中放电效果优于液相中放电,阳极电极在液面以上8mm左右时放电效果最好,在其他条件不变情况下随废水初始浓度和通入空气流量增大废水脱色和COD脱除率先增大再减小,有一最佳峰值.印染废水先经过等离子体处理后再加入絮凝剂处理效果优于先加絮凝剂后放电、仅有等离子体放电的过程.在本实验中初始浓度200mg/L(CODCr初始值572)印染废水在外加电压40kV、放电时间20min、电极间距8mm、通入空气流量16L/h条件下,与絮凝剂PAC相互协同作用可达到96%脱色率、63%COD去除率.     

雾化协同低温等离子体去除氨气的实验研究

采用雾化协同低温等离子体方式,对模拟氨气恶臭气体进行降解研究。考察了电极特性、极板间距、放电电压、初始浓度、气体停留时间及雾化增强等参数对系统去除氨气性能的影响。研究结果表明:放电参数和雾化增强过程对氨气的去除率有较大影响。在极板间距40 mm,放电电压15 k V,初始氨气浓度1000×10-9,气体停留时间10 s,负极电晕放电时,低温等离子法对氨气的去除率可达80%以上,雾化增强低温等离子体对氨气的去除率最高可达97%。     

介质阻挡放电等离子体对亚甲基蓝的降解

研究了介质阻挡放电等离子体降解亚甲基蓝溶液过程。考察了放电电压、亚甲基蓝溶液初始浓度、初始pH值对降解率的影响和降解过程中亚甲基蓝溶液pH值的变化。结果表明:100mg/L的亚甲基蓝溶液在放电频率为10.5kHz,电压为22kV,pH值为5.68的实验条件下,降解40min后,亚甲基蓝降解率为99.8%。对降解产物进行气质联用分析,亚甲基蓝降解产物中存在甲苯、乙烷基环戊烷、苯并噻唑等物质。     

气相组分对非热等离子体氧化气相元素汞的影响

采用线串齿轮-管式正极性流光放电反应器产生非热等离子体,考察了放电等离子体参与下烟气中各组分对元素汞氧化的影响.结果表明, CO2的加入和高浓度的NO导致作用于汞的活性粒子减少,从而阻碍元素汞的氧化.在等离子体作用下,部分CO2会与活性粒子作用而转化为CO.加入NO浓度为670mg/m3,电压升高到9.5kV时,仅有37%的元素汞被氧化. SO2的加入能促进元素汞的氧化,而且伴随SO2的氧化和白色HgSO4和Hg2SO4的生成,电压升高到10kV时,反应器出口基本检测不到元素汞. H2O和HCI也具有促进元素汞氧化的作用,这可能是因为氧化性· OH形成得到促进和反应气氛中存在C1-离子.部分元素汞和氧化态汞在荷电后会被等离子体反应器捕集,因此等离子体作用后,气相总汞浓度显著降低.     

介质阻挡放电同时脱硫脱硝中放电特性研究

介质阻挡放电(DBD,dielectric barrier discharge)特性研究主要包括DBD反应器的V-I特性,输出功率P(W)和放电区域的能量密度E(k J/L),上述参数将直接决定等离子体放电对SO2和NO的转化效果。首先通过响应面分析,考察放电间距d与气体流量Q对等离子体放电的影响及其交互机制。继而在相关气相转化试验中,通过SO2和NO的最高转化能耗效率可获得最优的反应器放电结构与理想的气相转化率。结果表明,在考察值域范围内,击穿电压、能量密度随放电间距d的变量空间显著高于烟气流量Q。另外,在最优放电结构(d=30 mm,V=10.5 k V)下,SO2和NO的转化率分别为28.5%和43.7%。     

非热等离子体强化碱液吸收脱除烟气中NO和Hg0的研究

采用正电晕放电产生非热等离子体将模拟烟气中的NO和Hg0氧化成更易吸收的NO2和Hg2+,从而强化其碱液吸收脱除,并考察放电电压及入口SO2和NO浓度对氧化和脱除效果的影响.结果表明,随着电压升高,NO和Hg0的氧化和脱除量增加.当NO浓度为134 mg/m3,放电电压为12.8kV时,吸收塔出口NO和NO2浓度分别为0和69 mg/m3.当Hg0浓度为110 μg/m3,放电电压为13.1 kV时,吸收塔出口Hg0和Hg2+浓度分别为22 μg/m3和11 μg/m3.SO2对Hg0的氧化和脱除具有一定促进效应,且这种效应随SO2浓度提高而增强,但SO2对NO的氧化和脱除影响不大.NO对Hg0氧化有明显的抑制效应,随着NO浓度提高,Hg0氧化和脱除量显著降低.当800 mg/m3 SO2、 134 mg/m3 NO和110 μg/m3 Hg0共存时,对应77 J/L的能量输入,NO和Hg0的脱除率分别为57%和31%.     

文丘里空化空蚀杀灭大肠杆菌的试验研究

利用自主研发的文丘里式水力空化反应装置,选取大肠杆菌为病原微生物的指示菌,对大肠杆菌水样进行灭菌处理.使用琼脂平板计数法检测大肠杆菌的杀灭率,同时利用生物显微镜观察大肠杆菌在空化空蚀作用前后的形态变化.分析了文丘里管喉部长径比、初始浓度、喉部流速、运行时间、水流空化数对大肠杆菌杀灭率的影响.实验结果表明:喉部长径比L/R=60时,大肠杆菌的杀灭效果最好;降低空化数、增加喉部流速、延长运行时间、选取合适的大肠杆菌初始浓度均有利于提高大肠杆菌的杀灭率.     

电晕放电等离子体技术处理水中四环素的研究

采用电晕放电等离子体技术降解水中的四环素,研究了在反应体系中,初始浓度、输入功率、电极间距、空气流量及初始pH对四环素去除效率的影响.同时,还对四环素在降解过程中不同时段的COD、TOC和B/C变化进行了研究,并对其降解产物进行了分析和讨论.实验结果表明:电晕放电等离子体对水中四环素具有较好的去除效果,在四环素初始浓度为200 mg·L-1、pH=2.47、初始电导率为1.50 mS·m-1、空气流量为0.06 m3·h-1、电极间距为4 mm、输入功率为45.0 W的条件下,反应20 min后,四环素的去除率可达到99.1%,COD去除率可达31.2%,TOC去除率可达80%左右,其B/C比提高为0.30,有效地改善了废水的可生化性.     

Effects of temperature and discharge parameters on ozone concentration of negative corona discharge

The relationship of the ozone generation and the heating power, corona wire surface temperature, discharge electrode and netting electrode was studied during the negative corona discharge. The experimental results showed that the ozone concentration reduced with applied voltage decrease. With heating power increase, the ozone concentration of unit current decreased at exponential rate and it almost change no longer over 0.40 W. Under given temperature, the lower the applied voltage was, the smaller the ozone concentration was; while under given applied voltages, only over 11 kV could decrease with the surface temperature increase. The ozone concentration decreased with the lengthening of corona wire, and could reduced to 10 ppb under experimental condition of 14.2 kV; it also decreased with the shortening of wire diarmeter,and could decrease 67% at best in the given condition. Moreover, it decreased with the increasing size of netting electrode mesh. At the anion current of 1.65 μA, the ozone concentration of 5.0 x 5.0 cm^2 is only 41% of that of 3.3 x 3.3 cm^2 .     

电晕线加热降低负离子空气净化器臭氧浓度的实验研究

通过实验研究了臭氧浓度与电晕电流、电晕线线径、电晕线加热功率及供电电压间关系。结果表明：臭氧浓度随电晕电流线性增加；随电晕线线径的减小和电晕线表面温度的提高而下降；电晕线加热是降低负离子空气净化器的臭氧浓度的有效途径。     

同轴流光电晕放电消除硫化氢试验研究

利用脉冲流光电晕放电消除臭气硫化氢Ｈ２Ｓ。对负脉冲供电、正脉冲供电和直流供电情况下,Ｈ２Ｓ消除效率及能量利用率进行了比较。结果表明脉冲流光电晕放电消除Ｈ２Ｓ是有效的。在负脉冲流光电晕放电过程中,Ｈ２Ｓ消除效率可达８８％,能量利用率为６．７４ｇ（ｋＷ·ｈ）。与负脉冲供电相同工作条件下,正脉冲流光电晕放电过程Ｈ２Ｈ消除效率为４５％,能量利用率为２．２７ｇ（ｋｗ·ｈ）。     

NO conversion by positive streamer discharge-effects of gas compositions and reaction conditions

The effects of gas compositions and reaction conditions on NO conversion by positive streamer discharge were experimentally investigated by using a link tooth wheel-cylinder reactor. The results showed that NO conversion increased with increasing O₂ concentration and NH₃ concentration, but decreased with increasing inlet NO concentration and gas flow rate. The addition of CO₂ or H₂O to the feed gas promoted NO conversion by increasing the maximum discharge voltage, and NH₄NO₃ was formed in the presence of NH₃. There was a most suitable range interval between discharge tooth wheels if both NO conversion and energy consumption were considered. Increasing applied voltage resulted in the increase in the amount of O₃ generated by streamer discharge.     

臭氧对中温循环冷却水系统的缓蚀性能研究

循环冷却水系统中普遍存在结垢腐蚀现象,目前常用的解决方法是在系统中加入缓蚀阻垢药剂,臭氧(O3)对循环水冷却系统同时具备阻垢、缓蚀、杀菌等多重功能。采用臭氧处理中温循环冷却水,研究在不同臭氧投加量时系统的腐蚀情况,确定最佳投加量。结果表明:当臭氧投加量为4.5 mg/L时,20碳钢和铸铁的缓蚀能力最佳。20碳钢腐蚀率最低为0.228 mm/a,比空白对照组降低了75%;铸铁的最低腐蚀率为0.282 mm/a,比空白对照组降低了61.5%。当臭氧投加量为9.0 mg/L时,镀锌试片的腐蚀率在0.206~0.275 mm/a,比空白对照组降低了38.2%左右,缓蚀效果较为明显。     

高压电晕放电对五氯酚的降解研究

研究了放电电压、溶液pH等因素对高压电晕放电降解PCP效果的影响,并对高压电晕放电处理PCP的动力学进行了初步探讨,同时对高压电晕放电降解PCP的COD和TOC的变化进行了分析。结果表明:放电电压和溶液pH值对PCP降解性能影响很大,放电电压和溶液pH值越高,PCP的降解速度越快。当溶液pH值为11.2、PCP初始质量浓度40 mg/L、电晕放电电压为25 kV时,经30 min电晕放电,PCP的降解率达90%以上,电晕放电降解PCP的反应符合一级反应动力学。在氧化过程中PCP可能转化为苯醌等中间产物,TOC几乎无变化,PCP分解成的小分子有机物使COD升高,可生化性提高。     

低温等离子体降解污染土壤热脱附尾气中DDTs

为优化低温等离子体技术对污染土壤热脱附尾气的处理效果,采用脉冲电晕放电等离子体处理含DDTs（滴滴涕）的热脱附尾气,控制进气中的ρ（DDTs）为2.873 mg/m3,考察了载气φ（O₂）、等离子体温度、载气湿度和脉冲电压对DDTs降解效果的影响,分析了O₃在降解过程中的作用.结果表明:①当氮气/氧气混合载气中φ（O₂）分别为0、3%、6%、10%、21%和100%时,DDTs降解率分别为80.1%、76.5%、78.4%、81.1%、88.8%和94.6%,ρ（O₃）分别为0、0.20、0.25、0.40、0.99和1.93 mg/L.随着φ（O₂）的增加,ρ（O₃）逐渐增大,除氮气气氛外,DDTs降解率均逐渐增大,当φ（O₂）超过10%时,DDTs降解率较氮气气氛下更高.p,p'-DDD降解率均为100%,p,p'-DDE和o,p'-DDT的降解率随φ（O₂）的增加而增大.氮气气氛下p,p'-DDT降解率高于低浓度氧气气氛,除氮气气氛外,p,p'-DDT降解率随φ（O₂）的增加而增大.②当等离子体温度分别为80、100和150 ℃时,DDTs降解率分别为88.8%、83.2%和56.3%,ρ（O₃）分别为0.99、0.65和0.35 mg/L.当载气湿度为0、1.0、2.7和20.5 g/m3时,DDTs降解率分别为88.8%、81.6%、68.6%和30.0%,ρ（O₃）分别为0.99、0.73、0.56和0.32 mg/L.随着等离子体温度升高、载气湿度增大,反应器内ρ（O₃）逐渐减小,DDTs降解率也随之降低.③DDTs降解率随脉冲电压的升高而增大,当脉冲电压为24 kV、脉冲频率为50 Hz、等离子体温度为80 ℃、气体在反应器中的停留时间为10 s时,DDTs降解率达86.9%.研究显示,脉冲电晕放电等离子体能够快速、有效地去除热脱附尾气中的DDTs.      

电场与放电杀菌技术应用于饮用水安全消毒的研究

使用空气隔离-同轴降膜反应器对饮用水进行电场和放电杀菌,在输入电压10 kV、频率12.5 kHz、处理时间50 s时,细菌总数分别减少了3.77和3.85个数量级.研究结果表明,放电杀菌的能量利用率及杀菌效率均高于电场杀菌.流式细胞仪和荧光电镜检测发现,电场和放电杀菌均对细菌蛋白质造成损伤,且电场处理过的细菌存在可进行损伤修复的亚致死细胞,而放电杀菌则不存在亚致死现象,表明放电杀菌具有较高的杀灭率.杀菌过程中活性自由基检测结果表明电场杀菌技术不会产生自由基等活性物质,相比较而言电场杀菌具有较高的安全性.     

Decomposition characteristics of toluene by a corona radical shower system

Non-thermal plasma technologies offer an innovative approach to decomposing various volatile organic compounds(VOCs). The decomposition of toluene from simulated flue gas was investigated using a pipe electrode with nozzles for the generation of free radicals. Corona characteristics and decomposition of toluene were investigated experimentally. In addition, the decomposition mechanism of toluene was explored in view of reaction rate. The experimental results showed that the humidity of additional gas has an important effect on corona characteristics and modes and stable streamer corona can be generated through optimizing flow rate and humidity of additional gas. Applied voltage, concentration of toluene, humidity of toluene and resident time are some important factors affecting decomposition efficiency. Under optimizing conditions, the decomposition efficiency of toluene can reach 80%. These results can give a conclusion that the corona radical shower technology is feasible and effective on the removal of toluene in the flue gas.     

窄脉冲电晕等离子体烟气脱硫产物收集研究

对窄脉总电晕等离子体烟气脱硫过程中的产物收集进行了研究与探讨，结果表明正脉冲流注电晕放电烟气脱硫过程中产生的电粉尘以及电晕极肥大等问题，对脱硫产物的收集有很大影响。