【摘 要】
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近几十年,中国社会发展迅速,人民生活水平不断提高。但与此同时,环境问题日益突出,大量工业与生活废水未经处理便被直接排放到环境中,造成很多水体污染事故。臭氧因其强氧化性,自上世纪以来便一直被应用于污水处理领域。臭氧发生器的电源从工频高压电源发展到高频高压电源,发热与效率有所改善,但在实际应用中仍然存在发热量大和臭氧制备效率低的问题。脉冲电源可以产生很陡的上升沿,尽可能地只加速电子而不加速离子,提高非
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近几十年,中国社会发展迅速,人民生活水平不断提高。但与此同时,环境问题日益突出,大量工业与生活废水未经处理便被直接排放到环境中,造成很多水体污染事故。臭氧因其强氧化性,自上世纪以来便一直被应用于污水处理领域。臭氧发生器的电源从工频高压电源发展到高频高压电源,发热与效率有所改善,但在实际应用中仍然存在发热量大和臭氧制备效率低的问题。脉冲电源可以产生很陡的上升沿,尽可能地只加速电子而不加速离子,提高非平衡等离子体的产生效率,因此在臭氧制备方面具有优势。脉冲电源单次放电产生的电压波形是相同的,产生的放电现象也是高度相似的,故通过调节脉冲电源的重复频率便能够控制臭氧的产量。本文使用介质阻挡放电制备臭氧,选择的介质阻挡放电结构为线筒式。在臭氧发生器的设计过程中研究臭氧发生器材料的耐氧化性,以及不同气源对臭氧产量的影响。线筒式臭氧发生器的等效电容偏小,能够产生上升沿较陡的电压,且其电场分布极不均匀,更容易放电产生等离子体。本文通过COMSOL的仿真分析及实验的论证,确定线筒式臭氧发生器与脉冲电源最匹配的结构参数。为提高废水处理效率,本文研究了pH值对臭氧去除废水COD（化学需氧量）的影响,发现高pH值有利于COD的去除。本文通过比较臭氧/过氧化氢、臭氧/金属氧化物、臭氧/活性炭三大工艺的COD去除效果,发现臭氧/活性炭工艺的效果最佳。初始COD为3250mg/L的500mL焦化废水在经过75分钟的处理后,COD去除率可达到83.9%。
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