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活性炭拥有很强的吸附性能,可以简单快捷地去除水中难降解物质。再生活性炭能够节约资源,有效避免污染物的二次污染。介质阻挡放电(DBD)作为一种新型的技术,利用该技术能产生一定强度的紫外光和大批的高能活化粒子,在活性炭改性以及活性炭再生领域都具有相当不错的前景。本文利用自主研制的新型密闭反应装置,研究了氧气在不同电源极板间距-放电电压、放电时间、电源频率、载气种类及流量的情况下,对DBD改性颗粒活性炭(GAC)效果的影响和对DBD再生吸附苯酚饱和的GAC效果的影响。利用ASAP物理吸附仪等仪器分析了氧气在DBD改性GAC实验中所起到的作用,研究了氧气影响GAC改性效果的主要作用机理,同时考察了氧气对饱和GAC再生时炭损率的影响。主要研究结果如下:(1)通入氧气后,反应器放电更趋均匀稳定,微放电的颜色由紫红色变成蓝白色;且无论氧气流量的大小,对GAC改性及再生效果都有一定幅度的的提升。本实验最佳的GAC改性条件为:极板间距-放电电压10mm-10kV,GAC添加量3.0g,电源频率10kHz,氧气流量3L/min,放电时间15min。在此条件下改性使GAC对苯酚的吸附容量比改性前提高了17.76%,比同等情况下通入空气改性后的GAC对苯酚的吸附容量还提高6.56%。(2)根据多因素正交实验结果,放电时间是影响DBD改性及再生饱和GAC效果的最重要的因素。由实验结果可知,通入氧气后GAC最佳的改性时间由原来的20min提前为15min。但氧气是4个影响因素当中对GAC改性实验效果影响最小的。在最佳的GAC再生条件组合下,GAC的再生率为82.36%,比同等情况下没有通入氧气时GAC的再生率还提高5.58%。(3)根据实验结果发现,在DBD改性GAC实验中,通入氧气能够进一步减少GAC表面的总碱性基团数,增加总酸性基团数;同时也使得GAC表面的内酯基数量进一步减少,而羟基和酚羟基数量进一步增加。实验结果表明通入氧气能够促进DBD对GAC的扩孔作用,进一步提升GAC的改性效果。(4)通入氧气使得反应区域内形成更多的诸如O3等活化粒子,促进了GAC表面的含氧官能团的增加,使得GAC表面的氢键数量增幅更大,从而大大增强了GAC与水中苯酚的氢键作用力,使GAC的吸附性能再得以提高。(5)通过5次循环再生实验发现,通入氧气能不同程度地降低饱和GAC再生时的炭损率。在氧气氛围下处理苯酚水溶液,会生成对苯二酚、苯醌、草酸及邻苯酚等物质,同时伴随有显色基团的产生。