等离子体技术降解水相中有机污染物的机理研究

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1、量妻王壁垫查堕笙查塑生塑塑堡墨塑盟垫堡堑窒——墨呈查兰塑圭兰堡!!兰摘要高浓度难降解的有机废水是国内外水处理的难点，为了寻求更有效的治理技术，本文以甲基紫、茜素红水溶液为研究对象，以等离子体技术为实验手段，借助GC／MS、FT-IR和【c等检测技术对等离子体降解水相中有机污染物的机制进行了详细研究。研究结果表明：等离子体能降解水相中的甲基紫和茜素红／在0mm和22．5mm两种电极位置时，有机物质经等离子体降解的机理不同。内电极在0min处主要是高能电子与周围的溶液直接接触而产生e。一、OH·等活性粒子，这些活性粒子向甲基紫、茜素红溶液中扩散并发生各种化学反应，从而

2、引起甲基紫、茜素红的降解。而在22．5mm时主要是甲基紫与茜素红经等离子体放电处理后产生的甲基紫与茜素红碎片与02的作用以及高能电子与02和H20溶液作用产生的OH·和Paq一等活性物质共同作用的结果。／。甲基紫溶液的降解率与等离子体的外施电压和处理时间里线性关系、与溶液浓度呈指数关系；而茜素红溶液的降解率则与外施电压呈线性关系、与处理时间、溶液浓度呈指数关系』同时，甲基紫与茜素红的降解率受pH值影响较大，其降解率在酸性与碱性条件下降解率较高而当试液的初始pH值在7左右时最差。lOOmg／L甲基紫经等离子体处理3s，其降解率可达95％以上，COD下降50％左；右；

3、50mg／L茜素红降解率、COD去除率则均可达70％j／嘭rf等离子体降解水相中的甲基紫与茜素红时并不能完全将其直接降解成c02和H20，其在02气氛下的产物主要是含--OH、--CO等芳香类和烃类较小分子物质。而在氮气氛围下是含一N、--NH和--OH芳香类及烃类物质∥研究同时表明，等离子体降解水相中的有机物时应在氧气氛围下进行，在氮气和空气氛围下，可能造成水体中氨氮超标，形成新的二次污染。在此基础之上，本文还对等离子体催化及等离子体技术与SBR生物反应器联用工艺作了初步探讨。关键词：等离子体；外加气体；有机废水；降解；COD等离子体技术降解水相中有机污染物的机

4、理研究复旦大学硕士学位论文AbstractThedegradationofhighconcentrationandrefractoryorganicwastewaterisanurgentsubjectinwastewatertreatment．Inordertofindmoreefficientdisposaltechnology,thedegradationofaqueousmethylvioletandalizarinredwascarriedoutbymeansofcold—plasmatechnology．Theproductsweredetectedb

5、ytheanalyticalmethodssuchasGC／MS，FT-IRandIC，andthedegradationmechanismwassystematicallystudied．Theresultsareasfollows：Methylvioletandalizarinredcouldbedegradedbyplasma．Andthedegradationefficiencydependedonthepositionofelectrode．Forthedegradationofbothmethylvioletandalizarinred，theopti

6、malpositionsofelectrodewerefoundtobeat22．5turnand0ram．andthedegradationmechanismofthesetwoelectrodepositionsweredifferent：whentheelectrodepositionwasat0mm，high—energyelectronsattackedthesolventmoleculestoproduceactiveparticlessuchasOH‘andeaq．，whichresultedinthedegradationoforganiccomp

7、ounds；withelectrodepositionat22．5mm．theorganiccompoundscouldalsobebrokendownintosmallerpieces，whichthenreactedwithO，．Thedegradationefficiencyofaqueousmethylvioletshowedthelinearrelevancewithbothplasmavoltageanddischargetime，whileithadexponentialrelationwithconcentrationofaqueousmethyl

8、viole