介質(zhì)阻擋放電在水處理中的實(shí)驗(yàn)與電氣模型研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的污水處理方法相比，等離子體水處理技術(shù)兼具臭氧氧化、高能電子輻射和紫外光分解等多種物理、化學(xué)效應(yīng)，可以無選擇性的高效處理高濃度、難降解污水。在產(chǎn)生等離子體的各種方法中，介質(zhì)阻擋放電(Dielectric Barrier Discharge，DBD)形式相較其他方法具有放電均勻、效率高，電子能量大，對反應(yīng)體系環(huán)境要求低等優(yōu)點(diǎn)，提供了一種常溫、常壓下可以高效可靠且成本較低的解決水污染的方案，特別適用于處理紡織印染、化工制藥等產(chǎn)生的工業(yè)

2、污水，具有十分廣闊的應(yīng)用前景。但目前，對DBD在水處理中的作用機(jī)理研究不夠完善，反應(yīng)器裝置設(shè)計(jì)不盡合理，研究手段較為單一，因而有待進(jìn)一步研究，以充實(shí)相關(guān)理論方法。
　　針對以上問題，論文在對傳統(tǒng)的DBD反應(yīng)器研究的基礎(chǔ)上，搭建了新型的DBD水處理裝置，來研究水處理中 DBD反應(yīng)器結(jié)構(gòu)變化及實(shí)驗(yàn)參數(shù)改變時，放電特性和處理效果的變化，以完善DBD應(yīng)用到水處理中的相關(guān)理論。另一方面，研究 DBD的電氣模型，并提出一種包含時間因素的等效電

3、路模型，以提高 DBD研究的效率。
　　本文首先分析了人類目前所面對的嚴(yán)峻的水污染狀況，介紹了水處理中的高級氧化技術(shù)、尤其是等離子體處理技術(shù)的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上，介紹了DBD形式產(chǎn)生等離子體的優(yōu)點(diǎn)、基本原理及研究方法和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后介紹了文中會涉及到的相關(guān)的氣體放電基本理論，說明了在不同物理?xiàng)l件下，由于放電形式的基本物理過程中的主導(dǎo)部分不同，會有各式不同方式的氣體擊穿和放電過程產(chǎn)生，著重分析了本文所研究的氣體放電

4、形式——介質(zhì)阻擋放電的基本特點(diǎn)。
　　其次，針對目前將DBD應(yīng)用到水處理這一氣液兩相系統(tǒng)中，關(guān)于介質(zhì)層數(shù)對DBD放電特性及水處理效果的影響研究不足的現(xiàn)狀，在分析水處理中不同介質(zhì)阻擋放電裝置結(jié)構(gòu)差異的基礎(chǔ)上，搭建了可實(shí)現(xiàn)單、雙介質(zhì)阻擋放電的實(shí)驗(yàn)裝置，通過測量相應(yīng)的放電參量、檢測不同介質(zhì)層數(shù)對模擬廢水的處理效果，來研究介質(zhì)層數(shù)所造成的放電狀態(tài)以及水處理效果的差異，完善了介質(zhì)阻擋放電處理污水的相關(guān)理論，并基于這些成果確定了后續(xù)研究方案。

5、
　　再次，在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺上，研究了各參數(shù)、特別是液體參數(shù)對該氣液兩相系統(tǒng)下介質(zhì)阻擋放電的放電特性及處理效果的影響，得到了放電時間、液面高度、液體導(dǎo)電率、氣液比等參數(shù)與放電特性和水處理效果間的關(guān)系，彌補(bǔ)了現(xiàn)有研究的不足。
　　最后，分析了介質(zhì)阻擋放電的基本原理及其電氣模型的建立方法，對現(xiàn)有的氣相放電情況下建立的各種模型進(jìn)行改進(jìn)，通過數(shù)值分析方法，建立了以微放電為主要放電形式并計(jì)及時間因素的電氣模型，使其克服了氣相放電等效電