PDP再生吸附典型有機(jī)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(shù)，提高吸附難降解有機(jī)物飽和活性炭的再生效率，提升其循環(huán)利用價(jià)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(chǎn)生的各種物理、化學(xué)效應(yīng)恢復(fù)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(guān)鍵影響因素，并分析再生機(jī)理。主要的研究結(jié)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?yàn)槟繕?biāo)污染物，通過考察氣液混合方式及主要電氣參數(shù)（脈沖峰值電壓、脈沖頻率及電極間距）對(duì)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(shù)，包括溶液參數(shù)（電導(dǎo)率和初始pH）、載氣流速、活性炭量、再生時(shí)間及H2O2添加量，對(duì)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(diǎn)測(cè)定、比表面積及孔隙率測(cè)定和XRD分析等手段考察放電過程對(duì)活性炭性質(zhì)的影響。結(jié)果表明:在實(shí)驗(yàn)考察的參數(shù)范圍內(nèi)，溶液電導(dǎo)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(shí)間分別為6.6、2L/min及60min時(shí)，再生效率相對(duì)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(tuán)含量增加，堿性官能團(tuán)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(zhì)。
　　(3)以苯酚為目標(biāo)污染物，通過考察不同條件下再生體系中H2O2產(chǎn)量變化規(guī)律、再生前后活性炭結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化，以及再生炭上殘留中間產(chǎn)物分析，探討脈沖放電等離子體再生活性炭的作用機(jī)理。研究證明了活性物質(zhì)在活性炭再生過程中起到的關(guān)鍵作用;再生炭表面堿性官能團(tuán)含量降低，酸性官能團(tuán)含量增加，零點(diǎn)電荷降低，微孔容積增大