在传统的海水脱硫水质恢复系统中,通常采用曝气手段氧化其中的亚硫酸盐和亚硫酸氢盐(合称四价硫,S(Ⅳ))。该工艺的S(Ⅳ)氧化速率低且用到大量的稀释海水,需要消耗很大的曝气量和占用很大的曝气池面积。本文采用液体表面脉冲放电等离子体技术提高S(Ⅳ)的氧化速率,通过研究放电行为和S(Ⅳ)氧化过程,建立一套适用于大通量、高电导率、高腐蚀性水处理的放电系统,并取得了如下研究结果：(1)针对海水对金属电极的腐蚀问题,开发了非金属电极液体表面放电技术。用海水、石墨和活性炭等非金属导电材料代替金属材料作为放电的高压极和地电极,以避免金属电极腐蚀导致的放电稳定性变差和二次污染问题。从电气特性、光谱特性和S(Ⅳ)氧化速率几方面比较了两类放电反应器,实验结果表明以非金属电极代替金属电极对反应器的放电行为和化学行为影响较小。(2)S(Ⅳ)氧化过程的动力学研究表明,气相放电的功率密度是影响S(Ⅳ)氧化的最主要因素。高压极与地电极的距离对放电功率密度有重要的影响,此距离越小,以流注放电形式注入反应器的最大能量越小,但功率密度可能越大。(3)将高压极和地电极都安装于液面上,构成液层电阻阻挡放电反应器。这一改进能提高反应器的火花起始电压并增大等离子体与液面的接触面积,从而提高S(Ⅳ)氧化的速率和能量效率。实验结果表明,火花起始电压和放电氧化S(Ⅳ)的速率与能量效率均提高了超过50%。(4)在液体表面放电反应器的放大过程中,需要固定的主要参数是单位体积的气相等离子体与液面的接触面积。以多单元串联形式将液体表面放电反应器放大时,放电氧化S(Ⅳ)的总速率随反应单元数线性变化,而能量效率不受反应单元数的影响。在浓度为2mM的含S(Ⅳ)海水中,S(Ⅳ)转化率达到90%所需的能量消耗为1-2kWh/m3。