高壓脈沖等離子技術(shù)處理污水及修復(fù)土壤的應(yīng)用研究

【摘要】：隨著環(huán)境破壞問題的加劇，探尋更高效，低成本的有機(jī)污染物治理技術(shù)已成為當(dāng)今環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。近來，高級(jí)氧化技術(shù)在有機(jī)污染物治理方面展現(xiàn)出巨大的發(fā)展前景。等離子技術(shù)作為高級(jí)氧化技術(shù)的分支之一，因其具有集光、電、化學(xué)處理過程于一體，且處理過程高效無二次污染的特點(diǎn)備受關(guān)注。 本文采用典型的針-板式電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生等離子體對有機(jī)污染物質(zhì)甲基橙進(jìn)行處理，實(shí)驗(yàn)分為兩個(gè)部分：一是采用自主研制的高壓脈沖放電裝置處理模擬甲基橙廢水；二是利用該針-板式放電裝置對甲基橙污染土壤進(jìn)行修復(fù)。通過考察影響甲基橙降解效果因素，為高壓脈沖等離子體降解有機(jī)污染物提供研究依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： （1）研究了針-板式脈沖放電等離子對甲基橙廢水的處理?？疾炝朔烹婋妷骸⒊跏茧娙?、溶液pH及TiO2膜厚度對甲基橙廢水降解效果的影響。結(jié)果表明：放電電壓為13kV，放電電容27nF，觸發(fā)開關(guān)轉(zhuǎn)速240r/min，針-板間距保持5mm，溶液pH為2時(shí)，處理10min，廢水中甲基橙的降解效果即可達(dá)96%以上。隨著放電電壓的提高，注入能量增高，活性物質(zhì)的量增達(dá)，甲基橙的降解效果也隨著增加；酸性條件和低初始濃度更有利于甲基橙的降解；光催化劑TiO2的加入有效地提高了甲基橙的降解速率。 （2）研究了針-板式脈沖放電等離子技術(shù)對甲基橙污染土壤的修復(fù)，考察了放電電壓，土壤含水率，通氣量及TiO2添加量對甲基橙降解效果的影響。結(jié)果表明：針-板式脈沖放電等離子技術(shù)對甲基橙污染土壤有較好的修復(fù)效果，放電電壓為7kV，開關(guān)轉(zhuǎn)速240r/min，放電間距4mm，土壤含水率100%時(shí)，處理30min，甲基橙去除率可達(dá)95%。增加放電電壓可提高反應(yīng)器的注入能量，促進(jìn)土壤中甲基橙的降解；在保持正常通氣情況下即可取得良好降解效果；隨著含水率提高，土壤中甲基橙的降解效果從48%提升至94%，效果顯著；光催化劑TiO2的加入有效地提高了土壤中甲基橙的降解效率。 自主研制的高壓脈沖裝置對水及土壤中的有機(jī)污染物質(zhì)甲基橙均取得了很好的降解效果，為等離子體技術(shù)更好的應(yīng)用于環(huán)境污染治理領(lǐng)域提供了重要依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：高壓脈沖放電 針-板式電極結(jié)構(gòu) 廢水處理 土壤修復(fù) 甲基橙
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：X703.1;X53
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究的目的和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-15
• 1.2.1 等離子體技術(shù)的發(fā)展歷程11-12
• 1.2.2 高壓脈沖等離子技術(shù)及分析12-13
• 1.2.3 高壓脈沖等離子技術(shù)處理污染物的影響因素13-15
• 1.3 本課題的來源及內(nèi)容15-17
• 第2章 實(shí)驗(yàn)裝置的研究及分析方法17-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置17-23
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立17-18
• 2.1.2 高壓脈沖電源18
• 2.1.3 高壓滅弧火花隙18-22
• 2.1.4 針-板式等離子體反應(yīng)器22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原理23-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法與分析24-27
• 2.3.1 本實(shí)驗(yàn)的研究物質(zhì)的特性24
• 2.3.2 實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 2.3.3 實(shí)驗(yàn)分析25-27
• 第3章 實(shí)驗(yàn)部分27-40
• 3.1 高壓脈沖放電等離子技術(shù)處理模擬甲基橙廢水的研究27-33
• 3.1.1 引言27
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)部分27-28
• 3.1.3 結(jié)果與討論28-33
• 3.1.4 小結(jié)33
• 3.2 高壓脈沖等離子技術(shù)協(xié)同 TiO2修復(fù)甲基橙污染土壤研究33-40
• 3.2.1 引言33
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)部分33-35
• 3.2.3 結(jié)果與討論35-39
• 3.2.4 小結(jié)39-40
• 第4章 結(jié)論與建議40-42
• 4.1 結(jié)論40-41
• 4.2 建議41-42
• 參考文獻(xiàn)42-46
• 致謝46-47
• 攻讀碩士學(xué)位期間的主要研究成果47

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