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液相中添加过硫酸氢钾复合盐粉降解苯的研究

  挥发性有机物(VOCs)会对人们健康和环境产生不利影响。常用的末端治理技术包括催化燃烧、光催化、生物法和等离子体技术。低温等离子体技术具备适用性广艺可以速度启动和关闭,处理效率高以及对预处理工艺的要求低等优点。然而,单独气相放电产生的等离子体在处理污染物时会出现降解率低或产生一些有损害副产物等题。有学者提出一种液膜介质阻挡放电(DBD)反应器来降解VOCs,用于解决上述问题。以苯为模拟目标污染物,硏究发现:与其他DBD反应器相比,液膜介质阻挡气液两相放电反应器可以在气相和液相中同时产生活性物质,气体污染物不但可以与气相中的活性物质反应,反应过程中产生的易溶于水的副产物可以进一步在液相中氧化分解生成CO2和H2O,增加苯的降解率。此外,在液相中添加过硫酸氢钾复合盐粉(PS)形成液膜DBD/PS复合系统,可以进一步增加苯的降解率。该项研究的内容及结果如下:

  (1)液膜DBD反应器降解苯时,适当的增加放电电压、电源频率,减低气体流量和苯浓度可以增加苯的降解率,苯的能量效率随电压、频率和苯的浓度的增加而减低,随着气体流量的增加先升高后减低。溶液的循环流量对苯的降解影响很小,溶液过酸或过碱均不会增加苯的降解率;随着电导率的增加,苯的降解先是增加后减低,能量效率与降解率的变化规律相同。

  (2)液膜DBD反应器产生活性物质的过程中,HO2、O3和硝酸根离子的浓度随脉冲电压、频率和水循环流量的增加而增加。空气流量对活性物质的产生有不同的影响当空气流量为0.4Lmin时,产生的活性物质浓度还高。此外,pH和电导率的增加会导致HO2和O3浓度的减低,而硝酸根离子会随着溶液pH和电导率增加而增加。

  (3)液膜 DBD/PS系统降解苯时,其降解率要高于液膜DBD系统,施加的电压和频率越高降解效率增加的越多。过硫酸氢钾复合盐粉浓度增加,苯的降解先是升高后基本保持不变,减低气体流量和苯的浓度可以增加苯的降解率。溶液的循环流量会增加苯的降解率,酸性或碱性条件对苯的降解具有负面影响。