近年来废弃物焚烧技术的快速发展,使热处置过程中产生的有机污染物排放量逐年上升,有违国家环境保护“十二五”规划所提到的“多种大气污染物综合控制”要求。本文将在全面认识新型滑动弧等离子体特性的基础上,针对焚烧炉内二嗯英类有机污染物的排放特性,开展气、固相二嗯英类有机污染物的降解研究,并通过分析降解过程中活性成分和降解产物,认识滑动弧等离子体降解二嗯英类有机污染物的机理模型,并得到以下结论：(1)通过检测交流旋转滑动弧等离子体的运行特性和内部电离特性,认识输入电压、气氛、流量等参数对电流、电压、功率、激发电压、重燃电压、电子密度、电子温度、分子转动、振动温度等参数。发现：a、交流等离子体在长时间稳定运行和能耗方面具有优势；b、较低的输入电压(10.0kV)可提高等离子体区域气体电离程度；c、11%的含氧量有利于多种类活性粒子产生；d、气体流量的选择需综合考虑增强等离子电离及降低装置能耗。以上研究结果将用于二嗯英类有机污染物降解工艺的参数优化。(2)单独利用旋转滑动弧等离子体降解气相二嗯英,发现增加输入电压或在反应气氛中引入1.7-5.5 vo1.%的水不利于PCDD/Fs的降解,而提高反应气氛中的氧浓度效果相反,在10.0kV、21%02和无水条件下,二嗯英质量浓度的最高降解率可达91.2%,而毒性当量降解率较低(88.4%),但是毒性当量因子较高的低氯代二嗯英降解效率不高,特别是四氯代呋喃在降解后反而因脱氯有所增加,不利于整体毒性当量的降低。设计采用等离子耦合催化方法,可使二嗯英降解率提高,特别是避免了四氯代呋喃降解后增加的问题。认识到在200℃催化反应温度、较低的反应空速(13200/h)利于二嗯英的降解,但SO2会使催化剂中毒且消耗氧化活性粒子,不利于二嗯英降解,最高二嗯英质量降解率可达94.8%,而毒性当量降解率为92.6%。(3)通过等离子耦合催化方法降解模拟烟气中氯苯(五氯苯和六氯苯),认识到15.0 kV输入电压条件、220℃催化反应温度、提升氧浓度(21%02)、降低反应空速(20500/h)等方式有利于氯苯降解,最高降解率为92.8%,其中五氯苯为97.2%,六氯苯为86.2%。五氯苯较六氯苯更易降解,其而两者的最佳催化反应温度分别为200和250℃。主要的降解副产物为1,2,4-TrCBz等低氯代氯苯,但尾气中比例很低,最低仅占降解后全部氯苯的4.3%。(4)基于对焚烧飞灰和底渣的颗粒特性、二嗯英、多氯联苯、氯苯、重金属的检测分析,认识到飞灰中的二嗯英>多氯联苯>氯苯,平均质量浓度分别为114.1、74.6和75.4 ng/g,而平均毒性当量分别为1.34和0.02 ng I-TEQ/g。利用逆向涡流滑动弧等离子体直接降解飞灰中二嗯英和多氯联苯,发现飞灰颗粒比表面积增大、初始浓度增加利于飞灰中二嗯英的降解,且颗粒粒径减小和孔容增加有利于飞灰中二嗯英的毒性当量降低；降解后尾气中残余部分气相二嗯英,但占降解后剩余二嗯英的比例很低,对飞灰中二嗯英的处置不会导致二次污染；氧浓度越高越利于飞灰中多氯联苯降解,在纯Oz条件下质量浓度降解率可达81.6%,毒性当量降解率可达74.3%,在等离子体中的降解作用机理不同于飞灰中的二嗯英。(5)基于活性分子检测,认识到滑动弧等离子体电弧核心区、扩展区和等离子体耦合催化作用区三个有效作用区域的活性成分组成,包括N2和N2+的激发态、OH自由基、游离O等,且空间充斥着较强的紫外辐照。等离子体可直接提升催化剂表层氧浓度,且提供活性分子与催化剂表层活性位发生耦合作用。等离子体核心区和扩展区中脱氯和氧化作用均起作用,核心区脱氯起重要作用,而扩展区氧化作用相对增强,耦合作用区域以氧化破坏作用为主。(6)通过对氯苯和二嗯英降解产物的认识和分类,结合活性成分认识,将二嗯英等有机污染物降解途径分为初级、次级和末级三个层级,初级降解反应使目标污染物实现脱氯化和单苯环结构化；次级降解是对初级降解产物苯环结构的破坏,且对硝基化成分进行分解,得到短碳链的酸和醇；而末级降解使中间产物进一步转化为结构简单的有机小分子,并实现了部分矿化。