电晕放电等离子体同时去除水中Cr(VI)和苯酚的实验研究

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采用电晕放电等离子体同时去除水中Cr(VI)和苯酚,分别考察了电晕放电对Cr(VI)和苯酚去除效果、去除机理以及影响因素。首先研究了电源参数(输出功率)、反应器参数(电极间距、空气流速)、溶液初始条件参数(初始浓度、pH、电导率、Cr(VI)和苯酚浓度比)、测定时间对Cr(VI)和苯酚去除效率的影响。实验发现Cr(VI)和苯酚的去除效率随着电源输出功率的增大而增大;随着电极间距的增大而减小;空气流速对Cr(VI)和苯酚去除的影响主要通过两个方面,最佳空流速为0.05m3·h-1;Cr(VI)的去除效率随着溶液pH的增大而减小,苯酚的去除效率受pH影响较小;Cr(VI)和苯酚的去除效率均随着溶液初始电导率的增大而减少;Cr(VI)的存在对苯酚的氧化没有促进作用,过量的苯酚对Cr(VI)还原也没促进作用。在初始浓度均为30mg·L-1、pH2.1、空气流量0.05m3.h-1、初始电导率2.26mS·m-1、电极间距6mm、输出功率为60W的条件下,反应时间40min,Cr(VI)的去除率可达98.8%,苯酚去除率99.9%。其次测定了Cr(VI)和苯酚混合溶液pH、电导率、总铬、TOC变化趋势。得出以下结论:Cr(VI)被高能电子与水分子碰撞产生的·H还原为Cr(Ⅲ),反应过程消耗H+,导致溶液中的H+和H30+不断减少,pH升高、电导率下降,但由于溶液pH值始终为酸性,反应过程无沉淀产生,溶液的总铬不变;苯酚被·OH氧化为小分子有机物后,再被活性物质彻底矿化,使溶液TOC降为0.7mg/L。
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