等离子体废水处理课程展示

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等离子体发生方式
CD
电晕放电
也称电火花处理，是将高压高频电压施加于电极上，使 介质局部产生大量等离子体和臭氧。一方面，放电产生 的电子具有很高的能量，其与水分子发生碰撞时，会生 成大量的·OH自由基，且溶液中会有较强的冲击波产 生；另一方面，被加速的高能电子会促使O2生成活性氧 和O3，同时由于气体分子的激发跃迁会伴有紫外光产生， 进行紫外辐射，最终达到降解有机物的目的。
等离子体技术在废水处理中的应用
姓名： 学号： 日期：
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PART ONE
等离子体发生方式
等离子体发生方式
DBD
介质阻挡放电
可以使电极之间的气体产生强烈放电，操作范围广，且 电介质可以防止电极之间产生强烈电弧等不安全事故。 处理过程较安全，因而该方法被认为是一种有效且安全 的产生低温等离子体的方法，是目前来看最有可能大规 模投入工业生产的方法。
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PART TWO
等离子体在废水处理中的作用
等离子体在废水处理中的作用
高能电子作用
废水处理装置在放电过程中, 会陆续产生等离子体高能电子, 这些等离子体高能电子与 废水中的分子在非弹性碰撞之下便会产生基态分子的内能, 同时伴随着激发、离解和 电离等一系列反应。
臭氧氧化作用
在水环境中, 臭氧可以发生氧化反应, 可将部分有机物直接进行分解, 另外还可以通过 对有机物分解, 产生中间产物HO·自由基氧化有机物, 其标准氧化还原电位为2.80V, 能够通过攻击高电子云密度的有机分子, 从而形成易氧化的中间产物。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
溶液的电导率过高会导致等 离子体产生时所带来的高能 电子难以进入介质中，影响 对废水的降解处理。
通过影响臭氧的氧化效率， 羟基的活性，有机物在介质 中存在的形式来间接影响处 理效率。
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PART THREE
通过介质阻挡放电产生等离子
体处理制药废水
等离子体处理制药废水
制药企业实际排放的 废水具有污染浓度大， 污染条件复杂，污染 物种类多等特点。
初始浓度过低，待处理物质 较少，活性粒子与其碰撞的 概率也随之降低，造成资源 浪费；当初始溶液浓度逐渐 升高，发生碰撞的概率也随 之升高，处理效果也越佳。
输入能量
放电气体
废水初始浓度
影响因素
反应器结构
介质电导率
pH
电极之间的距离减小，可以增大电场强 度，减少反应起始时所需要的电压；然 而，较小的电极间距会导致得到较小的 有效放电空间，从而在一定程度上限制 了反应。
紫外光分解作用
放电时可产生紫外线, 紫外线本身可对有毒有害的物质起到分解作用, 同时还可与臭氧 联合作用, 对废水中的有毒有害物质进行分解。紫外光分解的单独作用原理为, 有毒有 害物质在吸收光子后即可进入激发态, 使得分子键断裂, 进而形成游离基或离子。游离 基或者离子会与溶解氧或者水分子发生反应, 进而形成新的物质, 然后被去除。
通过介质阻挡放电使气 体分子被电离，产生低 温的等离子体，其中包 含大量活性粒子。
羟基自由基等强氧化性物质 侵蚀有机分子的高密度电子 云，从而打开有机物分子形 成容易氧化的中间体。
由于活性粒子与溶液相互 作用产生了大量强氧化性 物质，如羟基自由基。
中间体主要是苯酚，甲酸 等有机小分子，这些分解 的中间产物最终将被氧化 分解成CO2，H2O 等。
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THANK YOU
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等离子体发生方式
GAD
滑动弧放电
基于弧光放电，滑动电弧由一对延伸弧形电极放电形成， 刀刃型的电极当施加较高的电压时，电极的最窄处形成 较大的电场，使电极间的空气发生电离而形成电弧，电 弧在气流的作用下被拉长。当达到临界值时电弧消失， 同时新的电弧在两电极之间重新产生，周而复始形成滑 动弧光放电。
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等离子体在废水处理中的作用
要超过临界电压条件才会出现 等离子体，更高的电压以及更 高的频率会带来更多等离子体。 同时，电离所带来的紫外线强 度会更高, 有机物的降解速率 以及微生物的死亡速度加快。
常用的放电气体有空气、氧 气、氩气等，或者是它们中 两种及两种以上的混合气体。 由于其属性不同而导致在反 应时生成不同的活性粒子。