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近年来,新型染料、表面活性剂、非天然原料以及越来越多的助剂被开发应用到染料的实际生产过程中,导致印染废水增加了大量的难生物降解有机物质(如PVA浆料、大分子染料等),印染废水越来越难处理。目前,将高级氧化技术应用于难降解印染废水的处理已经成为热点,其中低温等离子体技术作为一种新型的高级氧化技术,其利用气体放电产生的高氧化性活性粒子(如羟基自由基、过氧化氢、臭氧等)以及紫外光辐射等多因素协同作用,可以高效去除难降解印染废水的色度和CODcr。本文以典型的偶氮染料——活性艳红X-3B为研究对象,采用自主设计的介质阻挡放电等离子体设备降解活性艳红X-3B染料,获得设备最优工程运行条件,结合均相催化探究最佳催化降解活性艳红X-3B的催化剂,并通过各种分析方法揭示活性艳红X-3B的降解机理,阐明其降解产物的急性毒性及可生化性。同时采用介质阻挡放电技术结合生化法处理实际染料废水,通过处理效率和能量效率的比较,找到两者之间的最佳结合点,为介质阻挡放电等离子体技术处理难降解印染废水提供可靠的理论依据。试验得到的主要结论如下:(1)活性艳红X-3B的去除率随着输入功率、进水流速的增大而增大,气体流速和溶液电导率对活性艳红X-3B的降解率基本没有影响,初始pH的不同对活性艳红X-3B染料的降解率影响甚微,酸性条件下比碱性条件下的降解率略高。(2) SO4-2、Cl-的存在对活性艳红X-3B降解率的影响并不大;低浓度的C032-可以促进活性艳红X-3B的降解,高浓度的C032-则对活性艳红X-3B的降解有抑制作用;H202的加入对活性艳红X-3B的降解有催化作用,并随着H202浓度的增大,催化效果先升高再降低。(3)Cu2+的加入会对活性艳红X-3B的降解有催化促进作用。Fe2+的加入,在较低浓度下,对活性艳红X-3B降解具有很好的催化作用,并随着Fe2+浓度的增大,催化效果先升高再降低。Fe3+的加入对活性艳红X-3B的降解有催化作用,并随着Fe3+浓度的增大,催化效果先升高再降低。Mn2+的加入对活性艳红X-3B降解有一定程度上的干扰抑制作用,而且浓度越大,抑制程度越强。从TOC降解率来看,Fe2+的催化效果最好,Fe3+的次之;Mn2+对活性艳红X-3B降解有一定程度上的干扰抑制作用。(4)100mg/L的活性艳红X-3B溶液随着介质阻挡放电反应的进行,其脱色率逐渐提高,处理21min后,脱色率达到97.90%,但CODcr和TOC的降解率只有56.39%和38.64%,矿化率低。活性艳红X-3B溶液的pH值在降解过程中呈下降趋势,不同初始pH都会在反应三分钟后,急剧下降至酸性,而在反应3min后,溶液的pH值下降趋势逐渐减缓,但活性艳红X-3B溶液电导率不断升高,反应前三分钟,上升速度较快,之后电导率的上升趋于平缓。通过各种分析得出,羟基自由基、臭氧和H202在反应中起着主要作用。(5)未调整pH值的活性艳红X-3B溶液,随着其降解率的提高,溶液对青海弧菌Q67的抑制率也逐渐下降;对于调节pH至中性的溶液,其对青海弧菌Q67的抑制作用也随着活性艳红X-3B溶液降解率提高而下降。未调节pH的实际印染废水溶液,经过DBD处理的时间越长,溶液对青海弧菌Q67的抑制作用越大,而pH调整后,其对青海弧菌Q67的抑制作用是逐渐降低的。(6)随着介质阻挡放电反应的进行,实际印染废水的CODcr在一直下降,而BOD5呈现先降后升的趋势,所以实际印染废水的B/C值呈现先下降后上升的趋势,但在21分钟时溶液的B/C还是小于未处理时的溶液的B/C。(7)单独采用等离子体降解实际印染废水,与单独采用生物处理法降解废水相比,后者的TOC去除率较高,经过比较得出,DBD处理和生化处理的最佳结合方案为:先进行生化处理,再进等离子体处理,将等离子体技术做为深化处理较为适宜。(8)通过能量效率的分析得出,在高能量密度下,等离子体技术可以很好的改善废水的可生化性,适于作为废水的前处理;而在低能量密度下,废水的可生化性反而下降了,不利于生物处理,等离子体技术更适用于作为废水的深度处理。