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低温等离子技术应用于有机废水治理

【来源:】 2015.12.12

水中高压脉冲放电可引起物理和化学效应,物理效应形成紫外光和冲击波,化学效应主要促使活性物质的形成。利用这一技术处理废水具有高能电子、紫外线、臭氧等多因素的综合作用,是一种兼具高能电子辐射、臭氧氧化、紫外光分解等三种作用于一体的废水处理技术,大大增强处理效果,尤为适合纺织废水的治理。

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净化机理:

(1)高能电子作用

首先是液下水分子发生电离与激发,在很短的时间内生成离子,激发分子与次级电子,再生成反应能力极强的物质:

H2O─→·OH+eaq+·H+ H2O2+H3O·+H2

并发生下列反应,生成游离氧、臭氧和·OH自由基:

O2→2O─→2·OH

O2+M+O→O3+M

(2)臭氧氧化作用

臭氧在水中时发生氧化反应,其氧化途径可由臭氧直接氧化某些有机物,也可由其分解产生的中间产物·OH自由基氧化有机物。

·OH容易攻击高电子云密度的有机分子部位,加在有机分子碳双键上,脱去有机分子上的一个氢,形成自由基,自由基又被水中溶解氧进一步氧化成ROO·自由基,ROO·自由基再发生一系列的反应,使水中污染物氧化和分解,最终降解产物为二氧化碳和水。

RH→R·→ROO·─→CO2+H2O

(3)紫外光分解作用

紫外光作用原理是有毒有害物的分子吸收光子后进入激发态,激发态分子返回基态时吸收的能量使其分子键断裂,生成相应的游离基或离子。这些游离基或离子易与溶解氧或水分子反应生成新的物质而被除去。

紫外光和臭氧联合使用时,臭氧在紫外光的照射下与H2O反应生成了·OH,无论是在氧化能力还是在氧化速度上,都远远超过紫外光分解或臭氧单独使用所达到的效果。

目前该技术在实验室阶段已取得成功。


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