论文部分内容阅读
印染废水是一类成分复杂、排放量大的工业废水,现有印染废水处理技术存在能量利用率低、适应性差等诸多局限,如高压脉冲放电等离子体技术（Pulsed Corona Discharge Plasma,PCDP）是一种包含紫外光、超声波、·OH等物理化学作用于一身的印染废水处理技术,但脉冲放电辐射的紫外光利用率低,造成能量外溢;过硫酸盐（PS）高级氧化技术是一种廉价高效的氧化技术,但需要PS通过紫外光、加热、微波等方法活化来处理印染废水。基于此,本研究将PCDP与PS相结合,充分利用脉冲放电等离子体产生的紫外光来活化PS产生SO4-·用于典型染料橙黄II（Orange II,AO7）的处理。研究了PCDP活化PS体系对AO7的降解效果及能量利用效率,考察了PS添加量、AO7初始浓度、脉冲峰值电压等条件对AO7降解的影响,分析了·OH和SO4-·在反应过程中的作用和AO7的降解机理,得到如下结论:（1）通过对比PCDP放电体系、单独PS体系和和PCDP活化PS体系对AO7的去除效果及能量效率,结果表明,PCDP可以有效活化PS,并且随着PS添加剂量的增加AO7的去除率增加,当PS与AO7摩尔比为90:1时,PCDP-PS体系降解AO7的一级反应动力学常数、协同强度和能量效率达到最大,分别为0.140 min-1、7.8和0.294×10-3 g·kW-1h-1。（2）通过考察PCDP活化PS体系的溶液性质、电气参数等因素,研究了PCDP活化PS体系对AO7的降解特性。结果表明:AO7初始浓度越低,AO7的去除率越高,当AO7初始浓度为20 mg/L时,PCDP-PS体系对AO7的去处率高达100%;另外,PCDP-PS体系在酸性条件下对AO7的去除效果最强,碱性条件下最弱;随着脉冲峰值电压从19.4 kV升高到22 kV,AO7的去除率从43%显著提升到84%;当空气流量从5 min·L-1增加到9 min·L-1时,AO7去除率从60%单调增加到94%,表明在一定范围内AO7的去除率随空气流量增加而增加。（3）通过分析PCDP活化PS体系内活性物质的变化和AO7的降解产物发现:·OH和SO4-·是PCDP-PS体系中降解AO7的主要活性物质,并且随着处理时间的增加SO4-·的作用越明显,活性物质首先攻击AO7的偶氮双键,然后将苯环裂解为小分的羧酸、醇和烷烃等物质,最终矿化为CO2和H2O。