农药工业废水一般具有有机污染物浓度高、色度深、有异味、COD值高、可生化性差等特点,是一种对环境和社会危害很大的工业废水。农药嗯草酮生产过程产生的废水就是典型的难处理工业废水。如何有效治理农药工业废水成为最为突出和严峻的环境治理问题,因此,开发新的处理技术是农药工业可持续发展的内在需求。本文详细调研了国内外农药工业废水的处理技术和研究方法,认为介质阻挡放电(DBD)低温等离子体技术在农药工业废水的处理领域具有较大的研究价值。因此,选择利用DBD低温等离子体技术进行处理噁草酮工业废水的实验研究,开展了以下四个方面的研究工作：①设计DBD低温等离子体废水处理装置,通过考察反应器的气隙间距以及输入功率等对反应器放电特性的影响,优化DBD等离子体反应器的结构参数；②以噁草酮工业废水的主要成分为处理对象,通过考察放电条件(如放电电压、气体通入量等)、废水性质等因素对污染物指标(如COD、TOC、色度、离子浓度和电导率)的影响,并结合低温等离子体对污染物作用的机制,探索低温等离子体降解污染物的主要降解途径和反应机理；③以实际嗯草酮工业废水为处理对象,探索放电条件、废水特性和处理时间对该废水指标(如COD、TOC、色度、离子浓度和电导率)的影响,确定最佳的放电条件和处理效果；④优化放大实验装置,进行处理实验和能效分析,验证本装置的工业放大的可行性。通过上述实验研究与理论分析,获得了如下研究成果：①经多组对比实验验证,在电压约为6 kV、电流约为12 mA、水流速度为15-20L/h、放电气体Ar和O2比例为40 mL/min:40 mL/min的条件下,废水的处理效果较好。相同处理时间,pH在8-10之间时,COD降解率较高,溶液的初始浓度对COD降解率的影响不大。②处理初始浓度为80 mg/L的噁草酮水溶液(甲醇),30 min噁草酮的去除率达到了99%,水COD的降解率约为68.5%,300 min COD降解率达到了96.1%；处理浓度为220 mg/L的2,4-二氯-5硝基苯酚水溶液,15 min 2,4-二氯-5硝基苯酚的去除率达到了100%,180 min COD降解率达到了88.9%。③通过多种表征方法,分析各种污染物的降解产物,结果表明,采用DBD等离子体法降解氮杂环有机物,其降解途径主要有进攻、开环最终矿化。未完全矿化的降解产物主要是各种小分子有机酸类物质,N、Cl元素几乎转化为无机离子进入废水中。④处理嗯草酮实际工业废水,该废水从棕红色、刺激性气味转变为无色无味；COD由28250 mg·L-1降至2883 mg·L-1；BOD5/COD由0.28提高至0.68,废水的可生化性得到了明显的提高,经处理过的废水直接采用生物处理3日,COD由2833mg-L-1降至853 mg·L-1。⑤以噁草酮工业废水作为处理对象,以实际工业废水COD降解的能量利用率G(mg/J)和电能利用率E(mg/J)来进行坝式DBD反应器和同轴DBD反应器的比较。结果表明,前者对废水的处理能力提高为后者的10倍,前者的实际功率消耗是后者的6倍,电能利用率相较后者提高了60%,能量利用率相较后者提高了约55%。本项研究首次利用DBD低温等离子体技术处理噁草酮工业废水；通过对其模拟废水的研究,探索DBD低温等离子体降解相关物质的降解机理：设计的坝式DBD低温等离子体废水处理装置,可以实现等效放大,极有希望将其应用在噁草酮工业废水以及相似的实际工业废水的处理上。