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随着人类社会的发展,水污染日益严重,有机污水作为一种新型的污染物,难于用传统的方法处理,成为近年来研究的热点。介质阻挡等离子体技术结合了臭氧氧化、紫外光降解等多种高级氧化技术的优势,具有放电均匀稳定、电子密度高、气耗低、便携、能耗低的特点,能够有效地分解废水中的有机物分子,为有机污水的处理提供了新的途径。本文以亚甲基蓝(MB)溶液作为模拟有机废水,在常温常压下采用自主研发的双室介质阻挡放电反应器处理MB溶液,考察了反应器参数、工艺参数、曝气种类以及添加剂对MB溶液降解过程的影响。双室介质阻挡等离子体反应器在空气作为放电气体时降解MB的实验结果表明,等离子体能够以较低的气体流速、较小的输入功率有效的降解MB溶液。最优反应条件下,等离子体处理100 min时50 mL初始浓度为50 mg·L-1的MB溶液的降解率可达98.99%,能量效率在40 min时达到最大值0.14 g(kW·h)-1。氧气作为等离子体放电气体的研究结果表明,在等离子体处理20 min时50m L初始浓度为100 mg·L-1的MB的降解率可达99.98%,COD移除率可达72.37%(40 min)。双室介质阻挡放电反应器在氧气曝气下表现出明显的优势。在该反应体系中O3对MB的降解起主要作用,而反应体系中产生的·OH、H2O2对MB的降解作用也是不可忽视的。造成空气和O2曝气时介质阻挡放电等离子体处理MB溶液的效果产生巨大差距的根本原因是空气中的N2在等离子体的作用下与氧气反应减少了含氧活性粒子,导致反应中毒。向MB溶液中添加不同的添加剂,考察不同类型的添加剂对MB降解过程的影响。无机盐Na2SO4、NaNO3、NaCl对MB降解过程几乎没有影响;而Na2CO3和NaHCO3会削弱等离子体对MB的降解作用;Na3PO4和NaNO2则会严重削弱等离子体对MB的降解作用。·OH消除剂可以明显的削弱MB的降解,而·H消除剂对MB降解过程的加强作用却十分有限,这说明在O2等离子体中·OH主要来源于O3而不是水的分解。加入Fe2+后MB溶液降解10 min时的降解率从87%升高到97%,这是由于Fe2+与等离子体产生H2O2形成Fenton试剂,促进H2O2分解为·OH,加强了等离子体对MB的降解作用。通过对MB氧气等离子体处理10 min后的产物的分析,认为MB降解是高能电子攻击,羟基化和臭氧氧化共同作用的结果。