脉冲放电等离子体/活性炭协同降解染料废水及过氧化氢的生成

摘要

为了提高脉冲放电等离子体(pulsed discharge plasma,PDP)对染料废水的降解效果,以酸性橙Ⅱ(acidorange,AO7)作为目标污染物,建立多针-板电极形式的PDP与活性炭(activated carbon,AC)相联合的循环脱色体系.考察PDP/AC协同体系中,AC的添加、AC粒径、电极间距、溶液pH、载气种类、载气量等关键参数对AO7降解效果的影响,同时考察相同操作参数条件下,以去离子水为介质放电60min后,PDP/AC协同体系中过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)的生成浓度,以说明各参数变化对系统活性物种浓度的影响.研究结果表明:PDP/AC联合体系降解AO7废水的效果优于单独PDP体系;粒径为1-2mm的AC添加更有利于AO7降解,降解效率可以提高20.4％,但此时AC损耗较大;同时,PDP/AC联合体系所产生H2O2量高于单独PDP体系H2O2生成量,且粒径为1-2mm的AC添加体系中可以产生更多的H2O2;1.5cm较0.8cm的电极间距不利于系统中AO7的降解和H2O2的生成;酸性溶液条件下AO7降解率较高且相应产生的H2O2浓度较高;载氧气流速为2L/min时,AO7降解效果最佳,降解率可达到81.5％,该条件下水溶液中H2O2的生成量可达0.5316mmol·L-1.