低温等离子体与絮凝剂处理印染废水的协同效应

从图3可知,低温等离子体和絮凝剂对处理印染废水协同效果优于单独采用等离子体效果.虽然低温等离子体对染料有机分子起到氧化分解作用,但加入适量絮凝剂PAC有助于已断键染料小分子被网状絮凝迅速吸附.

絮凝剂(PAC)加入顺序对脱色率和COD去除率也有一定影响;放电后加入PAC的脱色率和COD去除率基本优于放电前加入PAC.放电前加入絮凝剂PAC等离子体会同时破坏絮凝剂分子键,使分子结构变小,影响絮凝效果.放电后加入PAC,被等离子体打碎的有机染料碎片与染料大分子相比更容易被絮凝剂吸附.本实验中放电20min后,在单纯等离子体放电、先加PAC后放电、先放电后加PAC三种状况下脱色率分别为86.21%、91.23%、96.34%,COD去除率分别为32.21%、52.28%、63.44%.

比较图3a、图3b可知,在相同实验条件下,脱色率大于COD去除率.因为只要能破坏染料分子的发光基团就可以脱色,而去除COD需要使有机物分子碎片进一步氧化降解到终端产物CO2和H2O.印染废水脱色率和COD脱除率均随放电时间延长而增大,开始放电阶段增幅较大,而后缓慢增大趋于稳定.

2.2输入电压影响

初始浓度200mg/L溶液50mL、放电间距8mm、空气流量16L/h,电压范围25~45kV,放电20min后加入絮凝剂PAC,输入电压和脱色率以及COD去除率关系如图4所示.

由图4知脱色率和COD去除率随输入电压升高而增大,因为随外加电压升高,放电产生的等离子体密度也随之增加,反应体系获得能量更高,放电过程产生的活性物质和其他附加作用影响增大,染料分子受活性粒子有效碰撞几率增大,溶液中有机物氧化反应速率增加,脱色率和降解率随之增高.放电后加入絮凝剂PAC效果优于仅仅采用等离子体放电效果,该现象可进一步证实絮凝剂和等离子体的协同效应.

2.3放电间距影响

放电电压40kV、放电时间20min、放电间距分别为-10,-5,0,5,8,10mm(以反应器中液体表面为0平面,液面以下为负值,液面以上为正值;液体表面距底板电极垂直距离72mm).放电间距与脱色率和COD脱除率关系如图5所示.

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