污染控制技术及原理

  • 王卫平,郑正,罗艳,徐志荣,冯景伟,张继彪.介质阻挡放电处理水中3,4-二氯苯胺机理研究[J].环境科学学报,2010,30(3):524-529

  • 介质阻挡放电处理水中3,4-二氯苯胺机理研究
  • Dielectric barrier discharge induced degradation of 3,4-dichloroaniline in aqueous solution
  • 基金项目:水体污染控制与治理科技重大专项课题(No2008ZX07101-004)
  • 作者
  • 单位
  • 王卫平
  • 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京大学环境学院, 南京 210093
  • 郑正
  • 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京大学环境学院, 南京 210093
  • 罗艳
  • 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京大学环境学院, 南京 210093
  • 徐志荣
  • 河海大学环境学院, 南京 210098
  • 冯景伟
  • 合肥工业大学土木与水利工程学院, 合肥 230001
  • 张继彪
  • 污染控制与资源化研究国家重点实验室, 南京大学环境学院, 南京 210093
  • 摘要:采用介质阻挡放电产生低温等离子体来处理水中3,4-二氯苯胺(3,4-DCA),考察了放电功率、空气流量、金属离子(Fe2+、Cu2+)浓度、光催化剂二氧化钛对3,4-DCA去除率的影响,并分析了降解产物及可能的降解机理.实验结果表明,介质阻挡放电方法对3,4-DCA有良好的去除效果,在3,4-DCA初始浓度为30mg·L-1,放电功率为80W,空气流量为1L·min-1时,放电处理6min后3,4-DCA的去除率可达92.5%.增加空气流量能显著地提高3,4-DCA的去除率,添加亚铁离子(Fe2+)浓度和光催化剂TiO2均能提高3,4-DCA的去除率,且存在最佳添加量值.介质阻挡放电方法对3,4-DCA的降解去除反应符合一级反应动力学.通过气质联用仪(GC-MS)分析检测发现,反应主要为脱氯、脱氨基和苯环开环反应,二氯乙烯为其主要的降解产物.
  • Abstract:In this study,non-thermal plasma produced by dielectric barrier discharge(DBD) was adopted to remove the 3,4-DCAin water.The effects of discharge power,air flow rate,metal ions(Fe2+,Cu2+) and titanium dioxide photocatalyst on the removal efficiency of 3,4-DCAwere tested and the byproducts and possible decomposition mechanism were analyzed.The experimental results showed that the DBDmethod has a favorable removal efficiency for 3,4-DCA.About 92.5% can be removed after 6 min DBDdecomposition with 30 mg·L-1 initial concentration,80 Wdischarge power and 1 L·min-1 air flow rate.The removal rate of 3,4-DCAincreases significantly with the increase of air flow rate,while adding a certain amount of ferrous ion(Fe2+) and TiO2 photocatalyst can also increase the removal rate of 3,4-DCA.The degradation reaction of 3,4-DCAby DBDcan be described by first-order reaction kinetics.Dechlorination,deamination and aromatic ring-opening reactions were found to be the major reactions and ethylene dichloride was found to be the major degradation product.

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