PDP再生吸附典型有機污染物飽和活性炭的研究.pdf

1、為了研發(fā)新型的活性炭再生技術，提高吸附難降解有機物飽和活性炭的再生效率，提升其循環(huán)利用價值，本研究建立了多針-板電極形式的氣液混合脈沖放電等離子體(PDP)體系，將其用于吸附酸性橙Ⅱ和苯酚飽和活性炭的再生，利用脈沖放電過程中產生的各種物理、化學效應恢復活性炭的吸附性能，優(yōu)化再生體系，考察影響再生效果的關鍵影響因素，并分析再生機理。主要的研究結果如下:
　　(1)建立并優(yōu)化了基于脈沖放電等離子體的活性炭再生體系。建立多針-板電極形式

2、的氣液混合脈沖放電等離子體體系，以酸性橙Ⅱ為目標污染物，通過考察氣液混合方式及主要電氣參數（脈沖峰值電壓、脈沖頻率及電極間距）對體系中飽和活性炭再生效果的影響規(guī)律，優(yōu)化該再生體系，得出氣液分離方式有利于體系中活性炭的再生;脈沖頻率的增大有利于再生效果的提高;20.4 kV脈沖峰值電壓和20 mm的電極間距為較優(yōu)操作條件。
　　(2)研究了其他參數，包括溶液參數（電導率和初始pH）、載氣流速、活性炭量、再生時間及H2O2添加量，對體

3、系中吸附酸性橙Ⅱ飽和活性炭再生效果和再生能量效率的影響規(guī)律，并通過Boehm滴定、零電荷點測定、比表面積及孔隙率測定和XRD分析等手段考察放電過程對活性炭性質的影響。結果表明:在實驗考察的參數范圍內，溶液電導率和H2O2添加量的增加有助于提高活性炭的再生效率;增加活性炭量，再生效率下降;溶液pH值、載氣流速和再生時間分別為6.6、2L/min及60min時，再生效率相對最佳，較優(yōu)條件下的再生能量效率為3670g/kWh;相比原炭，再生炭

4、表面的酸性官能團含量增加，堿性官能團量減少，微孔和中孔及大孔孔徑增加，孔容積減少，吸附性能下降，但再生炭表面未生成新物質。
　　(3)以苯酚為目標污染物，通過考察不同條件下再生體系中H2O2產量變化規(guī)律、再生前后活性炭結構和性質變化，以及再生炭上殘留中間產物分析，探討脈沖放電等離子體再生活性炭的作用機理。研究證明了活性物質在活性炭再生過程中起到的關鍵作用;再生炭表面堿性官能團含量降低，酸性官能團含量增加，零點電荷降低，微孔容積增大