脉冲放电等离子体高级氧化法治理废水废气新技术Word格式文档下载.docx

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等离子体是物质第四态

电离气体是一种常见的等离子体

需要有足够的电离度的电离气体才具有等离子体性质。

放电是使气体转变成等离子体的一种常见形式.

等离子体≈电离气体

“电性”比“中性”更重要（电离度>

10^-4）

等离子体分类

等离子体应用

1、高温加热

冶金、焊接、切割

2、材料合成、加工

陶瓷烧结、喷涂

3、光源、显示

气体放电灯、等离子体电视

4、环保、能源

废水处理、废气处理、制氢

等离子体军事及高技术应用

1、军事应用

等离子体天线、等离子体隐身、等离子体减阻

2、高技术

高功率微波器件、X射线激光、等离子体推进

3、能源

磁约束核聚变

4、放电等离子体环保应用

---废水、废气处理新技术

三、放电等离子体治理难降解有机废水新技术

高级氧化技术

主要是利用羟基自由基（OH）对污染物进行氧化降解，相当于氧化还原断键过程

目前AOPs技术分类

1、臭氧（O3）

2、H2O2/O3

3、UV/O3（UV+O3）

4、光催化（UV+TiO2）

5、高能量辐射（x-rays）

缺点：

效率低、氧化剂消耗非常大、运输和腐蚀问题

快脉冲放电等离子体高级氧化技术

基本原理

快脉冲放电能产生大面积的等离子体，同时伴随着多种活性氧化剂的生成

在水中的高压脉冲放电同时有强电场，紫外光和臭氧的协同作用

通过放电等离子体产生的大量OH与有机RH将生成的基团R*，这将被进一步氧化为CO2和H2O。

因此，COD大大降低。

自制脉冲放电等离子体污水处理系统

特点与优势

1、物理和化学作用的效果相结合

2、效率高，能耗低

3、结构简单，不添加任何其他物质

4、不产生二次污染

5、作为预处理，或改善生化性

罗丹明降解效果

实验条件：

RhB初始浓度120mg/L,体积2.5L,脉冲电压峰值21kV,

脉冲频率50Hz,空气通入12L/min

土霉素降解效果

有机胺废水降解效果

TNT废水等离子体处理效果

污水处理工艺流程图

四、放电等离子体废气处理技术

1、低温等离子体净化技术是近年来发展起来的废气治理新技术。

2、低温等离子体有机气体净化就是利用介质放电所产生的等离子体以极快的速度反复轰击废气中的异味气体分子，去激活、电离、裂解废气中的各种成分，通过氧化等一系列复杂的化学反应，打开污染物分子内部的化学键;

3、通过等离子体放电使复杂大分子污染物转变为一些小分子的安全物质（如二氧化碳和水），或使有毒有害物质转变为无毒无害或低毒低害物质。

技术优势

1、可以使VOCs完全碳化，不存在二次污染；

2、能耗低、运行效率高

3、工艺简单、维护方便；

4、脉冲放电等离子体处理VOCs是一项新型绿色环保技术；

5、随着国家对环保产业的高度重视和推动，该技术既具有巨大的社会效益和经济效益。

需解决的关键技术

1、重频纳秒脉冲功率等离子体放电电源

2、用于废气处理净化的高效等离子体处理器

3、用于后处理的辅助催化净化技术

实验室试验装置

试验系统图

处理前后二甲苯气相色谱分析

气体停留时间的影响

放电电压和废气浓度的影响

五、关键技术问题

1、等离子体放电模式选择，提高能源利用效率

2、羟基自由基产出率提高和充分利用

3、氧化反应途径和机理以及中间产物的检测和分析

4、多种处理工艺结合，解决废水、废气处理难题

六、应用展望

1、放电等离子体处理废水、废气新技术具有理论和技术可行性；

2、在石油化工领域具有广泛的应用前景；

3、多种工艺结合解决废水、废气治理难题；

4、产学研合作共同推进这项新技术发展。