脈沖氣相放電降解水中tnt的影響因素及機理

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1、浙江大學碩士學位論文強氧化性自由基和03、H202等氧化性強的活性物質(zhì)，提高了對污水的處理效果。1．4論文來源、依據(jù)及意義TNT廢水治理技術(shù)盡管已有一些成熟的工業(yè)應(yīng)用，但仍存在成本高、降解效率低等問題．新的更有效的處理技術(shù)正在不斷開發(fā)中。高壓脈沖放電處理TNT廢水的研究結(jié)果表明，該技術(shù)具有降解效率高、反應(yīng)無選擇性等優(yōu)點，但由于前期的研究均為液相放電方式，電極腐蝕嚴重，能量利用率偏低，而且對降解產(chǎn)物的分析較少，作用機理尚不明確。近年來的研究表明，利用氣相放電方式處理水中有機物比液相放電方式的處理效率

2、更高。這是因為采用氣相放電方式，不僅在液相中生成03、·H、·OH、-H20、H202等各種活性粒子，而且在氣相中也會產(chǎn)生多種活性粒子，為有機物的降解提供了更為有利的條件，提高了對污染物的降解效率。因此，本論文采用氣相放電方式，以TNT為研究對象，利用閘流管．Blumlein型納秒級窄脈沖電源，對TNT廢水進行了脈沖放電處理實驗研究，并對TNT降解機理進行了初步探討。該課題的研究結(jié)果，將為難降解有機廢水處理這一日益迫切有待解決的問題，并為該技術(shù)的放大試驗研究和工業(yè)化應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和設(shè)計依據(jù)。1．

3、5研究內(nèi)容前期的研究均為液相放電方式處理TNT廢水，實驗電源為長脈沖放電(脈寬數(shù)us)，能量利用率偏低，電極腐蝕嚴重。本文在已有的研究基礎(chǔ)上，以TNT為研究對象，利用閘流管．Blumlein型納秒級窄脈沖電源，采用氣相放電方式對TNT廢水處理進行了實驗研究，并對TNT降解機理進行了初步探討。通過對脈沖放電等離子體技術(shù)降解1NT的工藝參數(shù)及機理研究，了解等離子體技術(shù)降解污染物的途徑，為該技術(shù)的放大試驗研究和工業(yè)化應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和設(shè)計依據(jù)。本論文的主要內(nèi)容如下：(1)電源輸出特性及電氣參數(shù)分析。設(shè)計

4、一套多針．板式反應(yīng)器，對TNT廢水進行降解研究，考察電壓峰值、脈沖頻率等電氣參數(shù)對TNT降解的影響。(2)工藝參數(shù)優(yōu)化研究。在電氣參數(shù)一定的情況下，研究溶液PH值、TNT初始濃度、添加催化劑等因素對TNT降解的影響。(3)降解產(chǎn)物分析。利用離子色譜儀、液相色譜儀、質(zhì)譜儀等現(xiàn)代分析手段對TNT降解產(chǎn)物進行分析。(4)有機物降解機理探討。通過對TNT降解過程影響因素的研究和產(chǎn)物分析，對降解過程中的羥基自由基的作用進行分析，并對其降解途徑進行探討。3浙江大學碩士學位論文第二章文獻綜述由于TNT這一硝基化

5、合物化學性質(zhì)穩(wěn)定、而且具有毒性及爆炸性，在一定程度上限制了某些物化、生化處理方法的利用。盡管如此，各國科研人員從上世紀80年代起不斷致力于該方面的研究，有些方法已經(jīng)進行了實際工業(yè)應(yīng)用，取得了一定的效果?，F(xiàn)將國內(nèi)外文獻已報道的炸藥廢水處理方法簡述如下：2．1物理處理方法2．1．1混凝沉淀法混凝沉淀法主要是利用n盯及RDX等有機污染物，可與大分子的陽離子表面活性劑形成不溶性的復(fù)合物，對廢水進行處理。研究表明，使用N一牛脂基．1，3．二氨丙烷，產(chǎn)生的沉淀可以很快的過濾，固體干燥后及燃燒時也不會爆炸，廢水

6、中TNT在2～3h后，可從l10mg／L降低到0．1mg／LU4】。2．1．2吸附法吸附法是目前去除TNT最常用的較為有效的方法，活性炭是應(yīng)用最廣的吸附劑。研究結(jié)果己證明，粒狀活性炭(GAC)處理被TNT、DNT污染的飲用水是可行的115】。Stephen等【16】利用厭氧活性炭流化床來處理炸藥廢水取得了較好的效果。其中活性炭對炸藥廢水中TNT、RDX、HMX的吸附，作為厭氧菌食料暫時儲存，當廢水濃度降低時，活性炭中的儲存物則釋放出來。用活性炭吸附處理高濃度硝化甘油(>1000mg／L)廢水，出水

7、濃度濃度可低于lmg／L。2．1．3溶劑萃取法萃取法是利用TNT在不同溶劑中的溶解性被去除的，萃取劑常為苯、汽油、醋酸丁脂等。此法對濃度較高的TNT廢水比較有效，一般認為當原水中硝基化合物濃度為1000mg／L時，選擇合適的萃取劑，污物去除率可達90％

8、I7I。該法處理周期短、耗費低，但對高濃度硝基苯處理較難徹底，需輔以其它的工藝。郝艷霞等llsj采用聚偏氟乙烯中空纖維膜器，以甲苯為萃取劑，對TNT廢水進行了萃取實驗。結(jié)果表明，廢水中TNT的去除率可達到95％以上。通過與用煤油作為萃取劑用聚砜作為

9、膜材料的蘋取實驗進行比較，說明聚偏氟乙烯膜器更為有效，工業(yè)化應(yīng)用前景樂觀。2．1．4電絮凝法龍炳清等【19】研究了TNT酸性廢水的電絮凝方法。在滯留時間3min，pH值8～9、電流密度105／m2的最優(yōu)條件下，可將廢水中硝基苯類的濃度從82．0mp／L降到0．6mp／L，CODc，4浙江大學碩士學位論文從394．0mg／L降到98．0mg／L。硝基苯類和CODc，的去除率分別達到99．27％和74．47％。電絮凝方法的運行成本比傳統(tǒng)的活性碳吸附法低得多。2．2化學處理方法2．2．1