研究采用放电等离子体和催化两项技术相结合进行水中难生物降解持久性有机污染物的处理。设计制造了针-板式、线-板脉冲放电反应器,对罗丹明B染料废水进行脱色,通过测试各影响因素对反应器脱色效率的影响及放电特性,得到了反应器最佳实验条件。以高岭土、沸石为载体,采用溶胶-凝胶法制备了负载型TiO2/高岭土、TiO2/沸石以及Fe3+掺杂的TiO2/高岭土催化剂,并对负载型催化剂进行了表征研究,筛选出高效的催化剂。采用设计的反应器耦合负载型光催化剂进行罗丹明B、苯酚典型有毒有机污染物降解实验研究,完成了各项影响因素对降解效率影响的研究,确定反应器最佳运行条件和最大降解效率,并进行了降解最终产物分析及降解过程中TOC的测试。研究表明,在最佳的实验条件下,反应器的能量利用率较高,脱色率达到最大;高效催化剂的添加,加强了脉冲放电和光催化剂的耦合作用,大大的提高了罗丹明B、苯酚等的降解效率,降低了废水中的TOC。最后,在实验的基础上,对脉冲放电-催化剂耦合技术降解有机物过程中的物理化学反应机制进行了数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致。研究为开发难生物降解有机污染物废水处理技术提供了一条新思路。
英文主题词pulsed discharge; non-thermal plasma; reactor; catalysis; degradation