高壓脈沖放電等離子體降解有機(jī)廢水的電源與反應(yīng)器優(yōu)化研究.pdf

1、高壓脈沖放電等離子體處理有機(jī)廢水是一種新型高效的水處理高級(jí)氧化技術(shù)，其中電源和反應(yīng)器系統(tǒng)的優(yōu)化與匹配最為關(guān)鍵。本文以酸性橙Ⅱ(A07)、甲基橙(MO)、苯酚為目標(biāo)污染物，對(duì)脈沖電源進(jìn)行改造、放電回路優(yōu)化，篩選出新型高效的氣液混合放電反應(yīng)器；對(duì)電源和反應(yīng)器系統(tǒng)的匹配進(jìn)行優(yōu)化；對(duì)有機(jī)污染物的降解機(jī)理進(jìn)行了探討，為該技術(shù)的進(jìn)一步放大和工業(yè)化應(yīng)用提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。 將高壓窄脈沖電源置于雙層屏蔽網(wǎng)中，示波器、電壓探頭、電流探頭置于不

2、銹鋼殼體內(nèi)，保證了良好的屏蔽；另外引接地線作為電壓探頭的地端，消除了測(cè)量干擾和波形失真，獲得了準(zhǔn)確的放電波形。 采用同軸電纜RG218的串并聯(lián)改變電源的輸出特性，多線并聯(lián)接地降低電源放電回路的雜散電感，對(duì)閘流管開關(guān)電源進(jìn)行調(diào)試改進(jìn)，增加了脈沖電壓的上升速率，改進(jìn)后降解MO的能量效率提高了45.5％。 采用電感和硅堆串聯(lián)代替限流電阻，減小脈沖成形電容Cp的儲(chǔ)能時(shí)間，改變旋轉(zhuǎn)火花隙的結(jié)構(gòu)對(duì)火花隙開關(guān)電源的充放電回路進(jìn)行改

3、進(jìn)，使電源效率從50％提高到70％。 從脈沖形成和傳輸、脈沖輸出特性、電源能量效率、活性物質(zhì)的產(chǎn)率等方面對(duì)電源、反應(yīng)器、放電模式進(jìn)行優(yōu)化比較，篩選出以閘流管開關(guān)電源、針板式反應(yīng)器、火花放電模式等系統(tǒng)參數(shù)，優(yōu)化對(duì)目標(biāo)污染物的高效降解。 對(duì)電源和反應(yīng)器的匹配進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)脈沖成形電容值為反應(yīng)器靜態(tài)電容值3.12倍，獲得最大的能量傳輸效率72.4％；脈沖反應(yīng)器放電前，最大能量傳輸效率的判斷標(biāo)準(zhǔn)是時(shí)間常數(shù)τ=2.Zout.Cr