脉冲放电等离子体水处理技术ppt课件.ppt

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1、有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。脉冲放电等离子体水处理技术脉冲放电等离子体水处理技术Wastewater Treatment by Pulsed Discharge Plasma System小组成员有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Contents脉冲放电等离子体简介The Introduction of Pulsed Discharge Plasma1脉冲放电等离子体机理概况

2、The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma2应用及展望The Application and Outlook3有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1脉冲放电等离子体简介The Introduction of Pulsed Discharge Plasma1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化

3、氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 水污染处理中广泛关注的问题之一是对难降解有水污染处理中广泛关注的问题之一是对难降解有机物的处理。以羟基自由基为氧化剂的高级氧化技术机物的处理。以羟基自由基为氧化剂的高级氧化技术是去除难降解有机物的有效手段。是去除难降解有机物的有效手段。 脉冲放电等离子体水处理技术几乎是各种高级氧脉冲放电等离子体水处理技术几乎是各种高级氧化技术的天然组合，它集合了化技术的天然组合，它集合了高能电子轰击、羟基自高能电子轰击、羟基自由基氧化、紫外光降解、臭氧氧化由基氧化、紫外光降

4、解、臭氧氧化等多种效应于一体，等多种效应于一体，对有机污染物的处理具有高效率、重复性好、无选择对有机污染物的处理具有高效率、重复性好、无选择性等优点，且对有机污染物的降解具有广泛的适用性，性等优点，且对有机污染物的降解具有广泛的适用性，因而吸引了越来越多的研究者关注，应用前景广阔。因而吸引了越来越多的研究者关注，应用前景广阔。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 通过加热的方法可以使物质在固、

5、液、气三相之间转通过加热的方法可以使物质在固、液、气三相之间转变，称为相变。当温度进一步增高，原子变，称为相变。当温度进一步增高，原子( (分子分子) )间的热运间的热运动动能与电离能相当的时候，就会产生较多的电离过程从动动能与电离能相当的时候，就会产生较多的电离过程从而变成了电离气体，系统的基本组元变成了离子、电子、而变成了电离气体，系统的基本组元变成了离子、电子、原子、分子以及自由基等物质，其在整体上是呈近似电中原子、分子以及自由基等物质，其在整体上是呈近似电中性的物质状态，这就是等离子体状态。性的物质状态，这就是等离子体状态。固体 冰冰液体 水水气体 水汽水汽等离子体 电离气体电离气体0

6、0C1000C100000C有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma宇宙中90物质处于等离子体态星星云云极极光光太太阳阳表表面面闪闪电电有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 高压脉冲放电是研究最多

7、的电晕放电形式。高压脉冲放电是研究最多的电晕放电形式。 由高电压脉冲电源产生的极强电流在水中以极短的由高电压脉冲电源产生的极强电流在水中以极短的时间时间( (纳秒级纳秒级) )向放电通道输入，形成电子雪崩，巨大的向放电通道输入，形成电子雪崩，巨大的脉冲电流使通道内形成高能密度，由此引起局部高温。脉冲电流使通道内形成高能密度，由此引起局部高温。 在放电过程中，电子与中性气体分子和原子进行非在放电过程中，电子与中性气体分子和原子进行非弹性碰撞，使这些中性分子的激发、分解和电离更为强弹性碰撞，使这些中性分子的激发、分解和电离更为强烈，产生高氧化活性物质烈，产生高氧化活性物质(OH (OH 、H H2

8、 2O O2 2等活性粒子等活性粒子) )、紫、紫外辐射、高能电子轰击等，达到去除有机物的目的。外辐射、高能电子轰击等，达到去除有机物的目的。高压脉冲放电：高压脉冲放电：有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma脉冲放电等离子体水处脉冲放电等离子体水处理系统一般有两个部分理系统一般有两个部分组成，一是脉冲电源供组成，一是脉冲电源供电设备，另一个是等离电设备，另一个是等离子体反应器。子体反应器。高压脉

9、冲电源用于产生高压脉冲电源用于产生等离子体；等离子体；反应器则利用产生的活反应器则利用产生的活性物质以及伴随产生的性物质以及伴随产生的热、光、波等效应来净热、光、波等效应来净化水质。化水质。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 高压脉冲放电产生的等离子体直接用于水处理始于高压脉冲放电产生的等离子体直接用于水处理始于 1987 1987 年年 Cle ments Cle ments 的开创性工作

10、。的开创性工作。2020世纪世纪9090年代中期，各国学者在此领域的研究较为活跃年代中期，各国学者在此领域的研究较为活跃，研究重点集中在放电的物理效应和化学过程的实验研究以研究重点集中在放电的物理效应和化学过程的实验研究以及水体的杀菌消毒、难生化处理的污染物的降解、染料脱及水体的杀菌消毒、难生化处理的污染物的降解、染料脱色的应用性研究。色的应用性研究。近年来随着等离子体应用和脉冲功率技术的发展，以及近年来随着等离子体应用和脉冲功率技术的发展，以及污水处理环保的推动，各国科学家对脉冲放电等离子体技污水处理环保的推动，各国科学家对脉冲放电等离子体技术开展了广泛深入的研究。欧盟委员会启动了一个名为术

11、开展了广泛深入的研究。欧盟委员会启动了一个名为“ytriDytriD”(Dirty(Dirty倒拼，意为倒拼，意为“消除污染消除污染”) )第第6 6框架计划框架计划的环保行动，积极积极开展污染物处理技术研究。其中参的环保行动，积极积极开展污染物处理技术研究。其中参加国有德国、比利时、荷兰、以色列以及俄罗斯，就快脉加国有德国、比利时、荷兰、以色列以及俄罗斯，就快脉冲放电等离子体用于难降解污水处理厂开展了广泛的研究，冲放电等离子体用于难降解污水处理厂开展了广泛的研究，得到了可观的研究成果。污水中苯酚的去除率达到得到了可观的研究成果。污水中苯酚的去除率达到9999，一些难降解的废水一些难降解的废水

12、BODBODCODCOD比例提高，以便于进一步利用比例提高，以便于进一步利用生物降解。生物降解。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma日本日本GunmaGunma大学大学Masayuki SatoMasayuki Sato对脉冲放电等离子体污水对脉冲放电等离子体污水处理开展了系列研究，发现在水中通入气泡可降低脉冲处理开展了系列研究，发现在水中通入气泡可降低脉冲电压、处理效果更佳。试验验证了在通有

13、氧气泡的芝加电压、处理效果更佳。试验验证了在通有氧气泡的芝加哥天蓝印染废水中进行脉冲等离子体放电处理，可达哥天蓝印染废水中进行脉冲等离子体放电处理，可达9595的脱色效果。的脱色效果。法国科学家法国科学家T TH HDangDang研究了脉冲电压以及能耗对处理研究了脉冲电压以及能耗对处理效果的影响，发现更高的脉冲电压对一氯酚有更好的降效果的影响，发现更高的脉冲电压对一氯酚有更好的降解效率。对于含盐较高的污水，通过添加解效率。对于含盐较高的污水，通过添加FeCl2FeCl2发生发生FentonFenton反应产生更多的自由基，可以提高降解效率。反应产生更多的自由基，可以提高降解效率。有利于学习和

14、创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 1The Introduction of Pulsed Discharge Plasma浙江大学有关学者近年来也开展了脉冲放电降解水中苯浙江大学有关学者近年来也开展了脉冲放电降解水中苯乙酮、对氯苯酚以及与臭氧联用等的基础性实验研究口乙酮、对氯苯酚以及与臭氧联用等的基础性实验研究口引，证明了脉冲放电降解的有效性，最终使这引，证明了脉冲放电降解的有效性，最终使这2 2种物质的种物质的降解率达到降解率达到9090和和9696。研究发现向反应器通入气体对。研究发现

15、向反应器通入气体对苯乙酮的降解非常有利，提高了苯乙酮降解率，并计算苯乙酮的降解非常有利，提高了苯乙酮降解率，并计算得到了光降解、热解、氧化降解反应速率常数。得到了光降解、热解、氧化降解反应速率常数。目前国内研究水平与国际水平还存在一定差距，在机理目前国内研究水平与国际水平还存在一定差距，在机理和应用方面都远远缺乏系统深入的研究，特别是还缺少和应用方面都远远缺乏系统深入的研究，特别是还缺少高效、可靠的快脉冲电源关键技术，使得这项技术还没高效、可靠的快脉冲电源关键技术，使得这项技术还没有达到推广应用的程度。为了使快脉冲放电等离子体技有达到推广应用的程度。为了使快脉冲放电等离子体技术进一步走向应用，

16、目前迫切需要解决其中涉及的关键术进一步走向应用，目前迫切需要解决其中涉及的关键技术问题。技术问题。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 2脉冲放电等离子体机理概况The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。电子理论：电子理论：

17、当高压电场施加于电极上时，电极当高压电场施加于电极上时，电极间隙的自由电子会被加速，加速的电子可以与周间隙的自由电子会被加速，加速的电子可以与周围离子化的分子碰撞生成更多的自由电子，形成围离子化的分子碰撞生成更多的自由电子，形成等离子体通道。等离子体通道。Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。热力学热力学( (气泡气泡) )理论：理论：强电场区域的电流引起强电场区域的电流引起液体的加热并蒸发，进而形成

18、气泡，此时水溶液液体的加热并蒸发，进而形成气泡，此时水溶液中放电通过气泡传播的行为与其在气相中的传播中放电通过气泡传播的行为与其在气相中的传播过程相近。电场作用首先在每一个气泡内形成击过程相近。电场作用首先在每一个气泡内形成击穿，最终导致水溶液中产生更高的热量和更多的穿，最终导致水溶液中产生更高的热量和更多的气泡，直至水溶液的完全击穿。气泡，直至水溶液的完全击穿。Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。

19、 电子理论中所描述的被加速的电子称为高能电子电子理论中所描述的被加速的电子称为高能电子(e(e- -，e e- -可以与其周围的气体分子发生一系列的化学反应，如可以与其周围的气体分子发生一系列的化学反应，如活化、分解、电子捕收和离子化。活化、分解、电子捕收和离子化。Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。答辩人：XXXPart 2The Mechanism of Pulsed Discharge Pla

20、sma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。e-e-O2H2Oe-e-e-O3OH2O2OHHPart 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。物理作用物理作用l紫外光紫外光l放电高压放电高压l冲击波冲击波Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创

21、新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。化学作用化学作用l羟基自由基羟基自由基l双氧水双氧水H H2 2O O2 2l臭氧臭氧0 03 3Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 羟基自由基羟基自由基(OH)(OH)是一种重要的活性氧，从分子是一种重要的活性氧，从分子式上看是由氢氧根（式上看是由氢氧根（OHOH- -

22、）失去一个电子形成。羟基）失去一个电子形成。羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位电位2.8v2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。是自然界中仅次于氟的氧化剂。 Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 H H2 2O O2 2: :在紫外光照射下或与亚铁离子在紫外光照射下或与亚铁离子(Fe(Fe2+2+) )联合作用联合作用均可以产生能氧化

23、有机物的心均可以产生能氧化有机物的心H“H“在水溶液的脉冲放电过在水溶液的脉冲放电过程中，因为有高能电子的轰击作用，可以在水溶液中生程中，因为有高能电子的轰击作用，可以在水溶液中生成双氧水，并在紫外光的作用下进一步分解为成双氧水，并在紫外光的作用下进一步分解为OHOH，氧，氧化降解有机物。化降解有机物。Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 0 03 3是一种强氧化性气体，易溶于水，其在水中的溶是一种

24、强氧化性气体，易溶于水，其在水中的溶解度约为氧气的解度约为氧气的1313倍。倍。0303以其高的氧化电位，能氧化降以其高的氧化电位，能氧化降解多种难生物降解的有机物，特别是对染料分子的助色解多种难生物降解的有机物，特别是对染料分子的助色基团和发色基团有良好的选择性和氧化性，基团和发色基团有良好的选择性和氧化性，0 03 3的这一特的这一特性促成了其在放电废水处理中的重要作用。性促成了其在放电废水处理中的重要作用。Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中

25、心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。 一是一是原生过程原生过程，即基本和初始过程。包括高能电子，即基本和初始过程。包括高能电子的冲击的冲击( (打碎大分子或开环打碎大分子或开环) )、强场及电解作用、强场及电解作用( (存在部存在部分放电形式中分放电形式中) )，放电产物有紫外线、臭氧、自由基等。，放电产物有紫外线、臭氧、自由基等。 二是二是次生过程次生过程，包括紫外线、臭氧、自由基以及它，包括紫外线、臭氧、自由基以及它们的联合作用、部分放电形式产生的激波作用，次生过们的联合作用、部分放电形式产生的激波作用，次生过程主要由原生过程的产物产生。程主要由原生过程的产物产生。 三是三是

26、再生过程再生过程，包括化学反应的产物再次受放电影，包括化学反应的产物再次受放电影响的过程及反应产物离开放电区域以后发生的反应过程，响的过程及反应产物离开放电区域以后发生的反应过程，主要由废水的化学成分决定。主要由废水的化学成分决定。 四是四是附属过程附属过程，包括电极和容器材料参与的反应过，包括电极和容器材料参与的反应过程。程。Part 2The Mechanism of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3在水处理中的应用The

27、Application of Pulsed Discharge Plasma3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 国内外利用高压脉冲放电技术处理水中不同污染物国内外利用高压脉冲放电技术处理水中不同污染物的研究较多，主要集中于有毒有害的生物难降解的有机的研究较多，主要集中于有毒有害的生物难降解的有机污染物的处

28、理，例如苯环类有机物污染物的处理，例如苯环类有机物( (苯酚、苯、甲苯、氯苯酚、苯、甲苯、氯酚、硝基酚、苯胺和多氯联苯等酚、硝基酚、苯胺和多氯联苯等) )、四氯乙烯、甲基叔丁、四氯乙烯、甲基叔丁基醚、乙烷基苯、葱醒和有机染料基醚、乙烷基苯、葱醒和有机染料( ( 如甲基蓝和甲基橙如甲基蓝和甲基橙) ) 等，等， 其中还包括杀菌消毒的研究。其中还包括杀菌消毒的研究。 高压脉冲放电方式按外加电压可分为交流、直流、高压脉冲放电方式按外加电压可分为交流、直流、脉冲脉冲3 3种种; ; 按介质与反应的相态可分为按介质与反应的相态可分为气相气相( (液膜表面的液膜表面的气体放电气体放电) )、液相液相( (

29、水中放电水中放电) )、气液混合两相气液混合两相放电等几种。放电等几种。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 气相放电是指放电在气相中发生气相放电是指放电在气相中发生的放电方式。如图的放电方式。如图1 1所示，反应器内所示，反应器内的空间一般可分成的空间一般可分成 2 2个区域：在高压个区域：在高压电极附近为等离子区域，放电开始后，电极附近为等离子区域，放电开始后，高压电极首先将其附近的气体分

30、子电高压电极首先将其附近的气体分子电离，产生高活性的粒子。若存在气体离，产生高活性的粒子。若存在气体为空气，则可生成为空气，则可生成 O O、H H、OHOH、和、和O O3 3等等活性粒子，在等离子区以外的区域，活性粒子，在等离子区以外的区域，电场强度比等离子区的弱，在这个区电场强度比等离子区的弱，在这个区域，气体分子利用电能产生域，气体分子利用电能产生 O O、O O2 2- -、 O O3 3- -、H H- -和和OHOH- -等负离子，这些离子在电等负离子，这些离子在电场力的作用下快速向液体表面运动，场力的作用下快速向液体表面运动，与水反应生成与水反应生成OHOH、OOHOOH、O

31、O3 3等，等， 氧化降解水中污染物。氧化降解水中污染物。气相放电气相放电有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 国内朱承驻等人自制了水膜表面介质放电反应器， 利用不锈钢针作为内电极，石英玻璃作为介质，研究了在内电极通氧气的条件下降解水中甲基紫甲基紫，结果表明甲基紫的降解率与电压和处理时间呈线性关系，与甲基紫初始溶液浓度呈指数关系，溶液的 pH 值随处理时间的增加而下降，100mg/L甲基紫经等

32、离子体处理3s，其降解率可达 95% 以上，COD下降了50%。 Hoeben等人利用气相放电降解苯酚废水苯酚废水，研究表明苯酚可有效降解，生成产物为苯二酚、乙醛、有机酸、水及二氧化碳， 并且对分别通入氩气和空气2种气体时的降解进行研究。Sano等人利用直流电晕放电针对平板结构反应器在气相中产生等离子体处理苯酚，实验表明气相中O2的存在对降解有利，并指出降解过程中 O3并不起主要作用，放电电极为负极时更有利于有机物降解。实验还考察了气体停留时间、正负电极间距、O2的浓度等因素对降解效果的影响。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文

33、化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 液相放电的整个放电过程均液相放电的整个放电过程均在溶液中进行，在溶液中进行， 一般在极不均匀一般在极不均匀电场中由尖电极产生。近年来发电场中由尖电极产生。近年来发展起来的改进形式是液电空化技展起来的改进形式是液电空化技术，即尖电极在水中放电的同时术，即尖电极在水中放电的同时向溶液中通入气体，如图向溶液中通入气体，如图2 2所示。所示。向反应器中通入气体，由于气体向反应器中通入气体，由于气体的密度很小，介电常数为的密度很小，介电常数为1 1，而液，而液体的介

34、电常数为体的介电常数为8080，因而，在液，因而，在液体中气泡的存在是有利的，易于体中气泡的存在是有利的，易于引起气泡的局部放电，最终导致引起气泡的局部放电，最终导致等离子体通道的形成，气泡的局等离子体通道的形成，气泡的局部放电还增加了反应活性分子，部放电还增加了反应活性分子，易于污染物的降解。易于污染物的降解。液相放电液相放电有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 国内方面，国内方面， 许正等

35、人验证了用脉冲等离子技许正等人验证了用脉冲等离子技术降解术降解TNTTNT的可行性。的可行性。 浙江大学的文岳中等人进行了浙江大学的文岳中等人进行了苯乙酮苯乙酮的实验，的实验，最高降解率达最高降解率达 92% 92% ，而后又进行了高压脉冲放电，而后又进行了高压脉冲放电与臭氧氧化联用降解水中对氯苯酚的实验，与臭氧氧化联用降解水中对氯苯酚的实验， 结果结果表明增加臭氧浓度及降低电极间距，提高了降解表明增加臭氧浓度及降低电极间距，提高了降解效率。效率。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Par

36、t 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma混合两相放电：混合两相放电：气中喷雾气中喷雾 该放电形式一般是该放电形式一般是在极在极 不均匀电场中由不均匀电场中由尖尖( ( 线线) ) 电极产生，如电极产生，如图图3 3所示，所示， 利用机械喷利用机械喷雾形成气液混合雾形成气液混合 两相两相体，使放电易于发生，体，使放电易于发生，同时放电产生的活同时放电产生的活 性性粒子和液体有大的接触粒子和液体有大的接触面积。面积。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的

37、合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 此种放电方式处理印染废水印染废水的研究，用直接蓝2B染料进行实验，以直接蓝2B和活性艳红X-3B进行脱色实验， 结果发现等离子体可有效破坏染料发色基团。 周爱姣等进行了垃圾渗滤液垃圾渗滤液的处理研究，发现放电1次，COD 升高20% ，BOD5升高 59.7%，提高了渗滤液的可生化性，不调节pH值时放电1次的氨氮 去除率为30%40%，调节pH后去除率可达到60%以上。 李为等进行了放电等离子体与饲养酵母联合处理味精废水味精废水的研究，结果发现 COD Cr 的去除 率比单独 使用饲养

38、酵母法处理增加了38.3%。 江白茹等对焦化废水焦化废水的处理实验发现，废水中氰化物和酚的处理效果较好，氰化物去除率达90%以上，酚的去除率达70%以上，并且提高了焦化废水的可生化性。 Yee 等人利用高压脉冲放电等离子体与好氧生物法耦合降解四氯乙烯和四氯乙烯和2 2、4-4-二氯苯酚二氯苯酚，实验表明前段放电处理能有效脱氯，有利于后续的生化处理。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma 水中气泡

39、水中气泡此种放电形式即电极置此种放电形式即电极置于水中同时在水中吹进于水中同时在水中吹进微小气泡时的放电，现微小气泡时的放电，现以玻璃器壁形以玻璃器壁形 成介质成介质阻挡放电，如图阻挡放电，如图4 4所示。所示。气体以微小的气泡分散气体以微小的气泡分散于水中，有利于放电产于水中，有利于放电产生的高生的高 能电子、臭氧、能电子、臭氧、 活性粒子以及紫外光与活性粒子以及紫外光与水充分接触，易于产生水充分接触，易于产生羟基等自由基羟基等自由基。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3Th

40、e Introduction of Pulsed Discharge Plasma催化剂的应用催化剂的应用 利用液电体系的化学与物理性质，投加催化剂可以促利用液电体系的化学与物理性质，投加催化剂可以促进更多活性物质的产生，达到提高污染物去除率和电源功进更多活性物质的产生，达到提高污染物去除率和电源功效的目的效的目的. . 因此，近几年来开始了这方面的研究，将催化因此，近几年来开始了这方面的研究，将催化剂引入到高压脉冲放电反应器中以提升反应器性能。剂引入到高压脉冲放电反应器中以提升反应器性能。均相催化：均相催化：向反应器中加入向反应器中加入 FeFe2+2+，FeFe2+2+和放电产生的和放电产

41、生的H H2 2O O2 2、紫外光发生光助芬顿反应，促进了羟基自由基的产率，紫外光发生光助芬顿反应，促进了羟基自由基的产率， 羟基自由基的增多使得苯酚的降解加快，大幅度提高了降羟基自由基的增多使得苯酚的降解加快，大幅度提高了降解率。但难于把解率。但难于把FeFe2+2+和和 FeFe3+3+从处理后溶液中分离出来，需从处理后溶液中分离出来，需要进一步的后续处理，这可能会限制它的应用。要进一步的后续处理，这可能会限制它的应用。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Intr

42、oduction of Pulsed Discharge Plasma非均相催化非均相催化活性炭：活性炭：在液相针在液相针- - 板反应器中加入颗粒粒活性炭后苯板反应器中加入颗粒粒活性炭后苯酚的去除率增加近酚的去除率增加近1 1倍，模型计算和实验结果的比较证明倍，模型计算和实验结果的比较证明活性炭对苯酚降解具有催化作用。活性炭对苯酚降解具有催化作用。分子筛：分子筛：气液混合反应器中投加不同得分子筛催化剂，气液混合反应器中投加不同得分子筛催化剂，发现加入铁型分子筛后得联合处理过程具有协同效应。发现加入铁型分子筛后得联合处理过程具有协同效应。溶胶凝胶法制做了负载镍或钴的活性炭，并将它们分别溶胶凝胶

43、法制做了负载镍或钴的活性炭，并将它们分别作为地电极使用时提高了苯酚的降解率，并且负载镍的作为地电极使用时提高了苯酚的降解率，并且负载镍的活性炭地电极大大提高了活性炭地电极大大提高了TOCTOC的去除率。的去除率。TiOTiO2 2催化剂：催化剂：脉冲放电与二氧化钛光催化剂的联合作用脉冲放电与二氧化钛光催化剂的联合作用可有效地产生羟基、臭氧、过氧化氢等活性物种，提高可有效地产生羟基、臭氧、过氧化氢等活性物种，提高了苯酚、了苯酚、4-4-氯酚的降解。氯酚的降解。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环

44、境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma混合催化混合催化 在液电体系和气液混合放电体系中引入活性在液电体系和气液混合放电体系中引入活性炭与炭与FeFe2+2+离子，在液电体系中发现离子，在液电体系中发现 FeFe2+2+离子加速了离子加速了H H2 2O O2 2的分解，同时活性炭的吸附、传质和表面反应的分解，同时活性炭的吸附、传质和表面反应促进了苯酚的降解；在气液混合放电体系发现至促进了苯酚的降解；在气液混合放电体系发现至于气相得多孔网状玻璃质炭的地电极促进臭氧的于气相得多孔网状玻璃质炭的地电极促进臭氧的产生，传质达到液相，同时产

45、生，传质达到液相，同时FeFe2+2+离子的芬顿反应更离子的芬顿反应更加加速苯酚的去除。加加速苯酚的去除。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3The Introduction of Pulsed Discharge Plasma展望展望 高压脉冲放电等离子体技术多种高级氧化技术的协高压脉冲放电等离子体技术多种高级氧化技术的协同效应，不但对目前污水中存在的各类有机物的降解具同效应，不但对目前污水中存在的各类有机物的降解具有广泛的适用性，而且因其利用能源的清洁、高效，使有广泛的适用

46、性，而且因其利用能源的清洁、高效，使其更具有广阔的工业应用前景。目前，应用这一技术治其更具有广阔的工业应用前景。目前，应用这一技术治理水环境尚处于探索阶段，要实现其在废水处理中的产理水环境尚处于探索阶段，要实现其在废水处理中的产业化。业化。 同时，电源同时，电源/ /反应器之间的优化设计、放电电极材反应器之间的优化设计、放电电极材料、形状、数量的优化设计以及相应的放电形式的选择、料、形状、数量的优化设计以及相应的放电形式的选择、高压放电开关耐用性也是需要深入研究的问题。另外，高压放电开关耐用性也是需要深入研究的问题。另外，可考虑将该方法与其他方法联用，优化工艺流程。可考虑将该方法与其他方法联用

47、，优化工艺流程。有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。Part 3参考文献王慧娟,李杰. 脉冲放电等离子体水处理体系中OH的作用. 高电压技术.2013,39(7)李楠.气相放电等离子体水处理反应器及有机物降解研究.大连理工大学.2007王慧娟. 脉冲放电等离子体水处理技术及其研究进展. 安徽农业科学. 2009 , 37( 22)卢新培,严萍, 任春生,邵涛.大气压脉冲放电等离子体的研究现状与展望.中国科学,2011,41(7)陈银生,张新胜等. 脉冲放电等离子体降解废水中有机物的作用机理

48、探索.2005,13(1)张若兵,徐莹等. 双脉冲放电等离子体水处理H202的生成规律. 2010,36(9)张若兵,马文长等. 双极性脉冲放电等离子体处理染料废水时化学需氧量去除效果相关因素分析.2012,38(7)刘克富,赵海洋等. 快脉冲放电等离子体用于难降解污水处理.2009,36(1)Locke B R;Sato M;Sunka P Electrohydraulic discharge and nonthermal plasma for water treatment 2006(03)Daniel Porter;Poplin M D;Frank Holzer Formation of hydrogen peroxide,hydrogen,and oxygen in gliding arc electrical discharge reactors with water spray 2009(02)有利于学习和创新的组织管理机制，创造充满活力的创新激励机制，以市场为导向，以顾客价值追求为中心的企业文化氛围，依赖既开放又相互信任的合作环境。谢 谢!