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挥发性有机物(VOCs)是重要防控的空气污染物质之一,其对人体的危害以及环境的破坏引发了广泛关注,对VOCs的治理已全面展开。目前常用的VOCs处理技术,存在成本高、维护困难、VOCs不能矿化等问题。本论文基于微波技术拟开发一种单一由微波引发的复合式高级氧化技术,维护容易、对VOCs矿化率高。具体研究内容如下:本研究设计搭建了微波无极紫外高级氧化装置,并进行了装置运行参数测试,结果表明,随微波功率增大,光照强度增大,谐振腔温度和光催化剂的温度均升高,而臭氧浓度先升高后降低;随相对湿度和气体流量增大,谐振腔温度略微减小,臭氧浓度先增大后减小。微波功率147.75 W、相对湿度70%、气体流量400m L/min时,臭氧浓度最大为55.4 ppm。对高级氧化技术中的单一工艺进行了性能评价,微波功率增大、臭氧与甲苯浓度比增大、催化剂用量增多,气体流量、甲苯初始浓度减小有利于甲苯的去除,相对湿度70%时,甲苯降解率和矿化率最大。微波功率147.75 W、相对湿度70%、气体流量200 m L/min、甲苯初始浓度5 ppm时,在光氧化工艺中,甲苯几乎可以完全降解,矿化率为31.4%,产物中既有苯系物又有链状有机物;在催化臭氧氧化工艺中,出口臭氧浓度为0,甲苯降解率为63.5%,矿化率为22.6%,产物中只有苯系物;在光催化工艺中,甲苯降解率为85.6%,矿化率可达到47.2%,产物中主要是苯系物,还有甲酸。对高级氧化技术中的复合工艺进行了性能评价,复合工艺对甲苯降解率可以达到95%以上,两工艺复合时甲苯矿化率高于各工艺单独作用的甲苯矿化率之和。微波功率147.75 W、相对湿度70%、气体流量200 m L/min、甲苯初始浓度5 ppm时,在光氧化-催化臭氧氧化工艺中,甲苯矿化率为55.3%,产物中有苯系物和长碳链有机物;在光氧化-光催化工艺中,甲苯矿化率为81.5%,产物只有苯系物;在光氧化-催化臭氧氧化-光催化工艺中,甲苯矿化率为92.8%,产物基本为苯系物,结构更复杂。相对湿度70%、微波功率147.75 W、气体流量200 m L/min、甲苯初始浓度20 ppm时,连续50 h运行,出口臭氧浓度为0,甲苯降解率仍保持在96%以上,而矿化率由70.3%降到45.6%,系统通入空气原位再生之后,可重新恢复活性,表明系统维护容易。