新北地埋式生活污水处理设备安装调试

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在100至1000μS/cm的范围内调整，观察通过隔膜放电的染料脱色。比较所选钠电解质中染料浓度下降的结果。发现电解质类型对染料分解有明显的影响。降解过程在NaBr和NaCl溶液中是的，而磷酸氢盐溶液中染料浓度降低的降低几乎可以忽略不计。因此得到

子体降解染料废水的过程中，研究了溶液中黄铁矿(130、715和1300mg/L)的存在对染料的降解情况，并以没有添加黄铁矿的等离子体降解为对照。在pH值为3.5时，使用1300mg/L黄铁矿的染料处理速度比没有黄铁矿时快约15倍，这明显证明了在黄铁矿存在下染料处理的改进。猜测其可能原因是发生了类芬顿反应。

　　等离子体可以产生紫外线辐射。但根据研究表明，在300nm波长的辐射下，有机污染物的自我光解作用很小，对于光催化剂TiO2，在波长短于400nm的光下，可以产生显着的催化作用，使得有机物降解。因此，放电等离子体与光催化相结合可以是提高溶液中有机物分解速率的有效途径，同时兼顾两者的优点，还可以降低系统的能耗。

　　在利用滑动弧类型的非热等离子体与偶联处理甲基红染料废水的过程中，发现最佳的TiO2用量约为4mg/L。低于4mg/L时，脱色率随TiO2添加量的增加而增加。这是因为在紫外光产生额外的·OH，使得羟基自由基数量增加，所以羟基自由基和甲基红分子之间反应的概率增加。因此，染料将更快速和有效地降解，脱色率随着氧化钛的浓度而增加。高于4mg/L时，脱色率随添加量的增加而下降。这是因为在浓度较高的情况下，颗粒的聚集减少了溶液和催化剂之间的接触表面，减少了表面上的活性位点的数量，并导致难以渗透的光，导致羟基自由基的产生量降低，因此脱色率降低。

　　2.10 吸附剂

　　等离子体改性技术可以在碳材料表面和负载官能团上产生更多的活化点，从而在显着提高水和气体中污染物吸附能力的同时，保持了材料的固有特性，具有实用性。而且，该技术具有能耗低，污染小，操作简便和管理方便等优点，因此，研究等离子体处理染料废水中吸附剂的联用有重要意义。

　　用改性活性炭纤维辅助的脉冲放电非热等离子体技术降解有机染料的过程中，ACF表面活化H2O2以产生羟基自由基。被认为是一种电子转移催化剂。当与水溶液中的O3相互作用时，掺入的金属中心，石墨烯层(基面电子)和ACF的碱性表面基团的电子可加速臭氧分解，导致形成羟基自由基。因此在用改性活性炭纤维辅助的脉冲放电非热等离子体技术降解有机染料的联合工艺中，降解效率显著提高，且ACF再生。这是因为ACF样品提供了高表面积，其中有机化合物和氧化分子(O3和H2O2)可以通过物理或化学作用吸附。然后生成更多的OH，并将积累的有机物分解成中间产物，最后成为无害的产物，如H2O、CO2、NO3、SO42–。因此，ACF样品可以及时再生。

　　2.11 填充物

　　固体填充物的增加有助于传质面积的增加，因此研究填充物显得尤为重要。在利用固体填充-水-空气三相的等离子体反应器降解靛蓝废水的过程中，研究了相的变化对降解的影响，实验发现随着相的增加，废水的去除效率逐渐增加。固体填充物分别为电介质珠和玻璃珠。然而，在相同的实验条件下，不同的电介质材料在放电过程中表现出不同的化学增强能力;电介质玻璃珠比陶瓷球具有更强的增强性能。当存在电场时，固体填料提供了局部区域内的集中电场。同时，当球体被包装在一起时，接触点处的电场可以被显着局部地增强。对于气相来说，气泡只能通过接触的固体填料之间的空间而上升向上。一旦接触点周围的局部电场超过了空气的介电强度，首先通常在气泡中发生放电，从而导致随后的水分解。另外，与在放电电极附近的气泡中主要发生大部分放电的水气混合反应器不同，三相等离子体反应器中的放电在空间上空间分布在反应器的间隙中，这有利于在水中排放。因此，固体球填充到反应器中会降低系统的击穿电压并改变放电的分布。反应器中固体填料的存在也促进化学反应。一旦放电发生，产生的活性物质直接与存在于等离子体通道中或瞬态等离子体层中的污染物反应，而没有漫长的扩散或迁移路径。此外，固体球体的存在有助于改善伴随着等离子体通道传播的二次过程的综合利用，例如强烈的紫外线照射，冲击波等。在有限的体积中同时存在大量的活性物质和污染物的空间可以大大增加它们之间的碰撞可能性，

利用介质阻挡放电降解染料分子AR88，O3作为第一步通过亲电取代直接攻击染料特征颜色的N=N不饱和双键;第二步是由第一步产生的中间产物(P1和P2)的氧化。最终的氧化产物可能包括一些小分子有机化合物和无机化合物，如二氧化碳、HCO3-、CO32-、NO32-、SO42-等。另一方面，·OH自由基与AR88分子的反应可能包括形成·OH加合物作为第一步，随后从中间产物中除去水分子。形成的不稳定产物将通过各种氧化途径进一步降解为更小的分子。由于存在各种反应位点，OH·自由基可以引起许多其他反应，例如从萘环直接夺取氢。因此，中间体和最终产品的形成可能是复杂的。

　　利用滑动弧降解AO7的过程中，可能的降解机理如图2所示。通过N-N裂解，AO7首先被分解为磺胺苯胺和1-氨基-2-萘酚。磺胺基中的磺酸基团是热稳定的并且高度溶于水，而1-氨基-2-萘酚在有氧条件下是敏感的。之后，1-氨基-2-萘酚被进一步氧化

并最终增加化学反应速率。同时，固体填料的存在阻碍了上升气泡的自由通过，完善了反应器内空气的分布，并稳定了水-空气混合物的流动模式。

　　2.12 添加剂

　　新北地埋式生活污水处理设备安装调试为了验证使用少量有机酸添加剂提高AO7脱色效率的可行性，研究了乳酸，醋酸和壬酸对AO7脱色效果的影响，在没有添加有机酸的情况下，放电等离子体处理4min内获得约69.0%的AO7脱色效率，在相同的处理时间内分别加入2×10-5mol/L乙酸，乳酸和壬酸改善至82.8%、83.5%和88.6%。另外，AO7脱色效率随着有机酸浓度的增加而增加。添加壬酸，对AO7脱色效率的增强效果最高，其次是乳酸添加下降，对于醋酸添加但有机酸添加的增强效果不太明显，这可能是由于AO7大部分在后期变色，AO7降解中间体也可能与AO7竞争活性物质有关。

　　各种有机酸添加对染料废水脱色率的增强主要是因为水相表面张力的变化。如果水相表面张力降低，则相邻气泡之间的压差将降低，这会导致气泡聚结率降低以及小气泡的稳定性增加。此外，当泡沫表面被一些有机酸覆盖时，泡沫的弹性会增加，其对气流脉冲的抵抗力会增强，从而导致气泡恢复并保持其形状。因此，加入少量有机酸会减少小气泡的合并和蒸发，并使小气泡的数量、气体-液体界面的接触面积和水溶液中的气泡的滞留时间增加。

　　在研究有机酸浓度对水溶液表面张力影响的过程中，发现随着有机酸浓度的增加，水溶液表面张力降低。添加无酸的水溶液的表面张力为7.14N/m2;加入0.5×10-5mol/L的壬酸后，水溶液的表面张力降至6.82N/m2，随着添加的壬酸浓度升至2×10-5mol/L，溶液表面张力进一步下降至6.11N/m2。在相同的有机酸浓度下，分别加入1×10-5mol/L壬酸，乳酸和乙酸的相应水相表面张力分别为6.51、6.72和6.78N/m2，壬酸相对应的水相表面张力。

　　为染料溶液中含有大量的硫酸根离子，因此硫酸根离子的存在会显著影响溶液的褪色降解。硫酸根离子与羟基自由基反应会生成过氧硫酸根自由基，它的氧化还原电位为E0=2.6V，而羟基自由基的氧化还原电位为E0=2.8V。·SO4-和·OH与有机化合物主要通过取氢，加氢和电子转移三种机理发生反应。·SO4–更有可能参与电子转移反应，而·OH可能参与取氢反应或加成反应。由于·OH自身氧化还原电位高且无选择性，可能比·SO4–更具优势，但由于染料分子中硫酸根离子的大量存在，·SO4–的降解能力不容小觑。

了两个主要的结论：直流隔膜放电过程中在特定的电导率(NaCl和NaBr电解液约为600μS/cm)下达到最大效率。但是，溶液电导率的进一步增加导致染料去除效率的降低。因此，在等离子体降解染料分子的过程需要对电导率值进行最佳调整。溶液电导率的进一步增加导致染料去除效率的降低可能是由于当电导率增大时，溶液中的离子越来越多，而离子不能获得足够的能量来使其他分子电离，脉冲放电的目的只是为了避免离子的能量损失。离子的电流主要消耗脉冲尾部的能量，对活性物质无效。因此，溶液中的直流电阻随着电导率的增加而变小，离子电流增加，在高电导率下化学活性物质减少。

　　2.7 pH值

　　不同的pH会使各种活性基团反应的氛围不同，达到不同的处理效果。等离子体放电降解染料分子的过程中在3种不同的条件：酸性(pH=4)，基本(pH=10)和中性，没有酸性或者碱性添加剂(pH≈6.4)的情况下进行。发现脱色率在酸性环境下更高。在pH=4的环境下处理了60min之后，脱色率达到了86.7%，其值比在基本条件下处理的结果高三倍。·OH在脉冲放电系统作用下的的脱色过程中起关键的作用，然而在基本条件下，羟基和有机物分解产生的碳酸离子(自由基清除剂)发生反应，使得少量的羟基参与有机物或中间产物发生反应，这似乎很矛盾。究其原因是因为在酸性环境下，有更多的·OH产生，从而使得足量的羟基氧化水中的有机物，而在高pH值的环境下，·OH产生量少，分解有机物的氧化反应受到限制。

　　2.8 氧化剂

　　过氧化氢分子的存在显著的影响了染料分子的脱色，过氧化氢不仅可以产生羟基自由基，它的存在对能否形成芬顿反应有着至关重要的作用，所以研究过氧化氢有重要意义。在添加过氧化氢的情况下研究了染料废水溶液的脱色。发现染料的脱色作用可以在H2O2存在下加速或抑制，取决于浓度。脱色率脱色效率随着添加低浓度的H2O2(2mM)而增加，对于高浓度的H2O2(10~40mM)时，染料的脱色效率随着H2O2浓度的增加而降低。当在溶液中加入较高浓度的H2O2(10mM和40mM)时，观察到比在添加低浓度H2O2(2mM)的溶液中低10%的脱色效