從圖3可知,低溫等離子體和絮凝劑對處理印染廢水協同效果優于單獨采用等離子體效果.雖然低溫等離子體對染料有機分子起到氧化分解作用,但加入適量絮凝劑PAC有助于已斷鍵染料小分子被網狀絮凝迅速吸附.
絮凝劑(PAC)加入順序對脫色率和COD去除率也有一定影響;放電后加入PAC的脫色率和COD去除率基本優于放電前加入PAC.放電前加入絮凝劑PAC等離子體會同時破壞絮凝劑分子鍵,使分子結構變小,影響絮凝效果.放電后加入PAC,被等離子體打碎的有機染料碎片與染料大分子相比更容易被絮凝劑吸附.本實驗中放電20min后,在單純等離子體放電、先加PAC后放電、先放電后加PAC三種狀況下脫色率分別為86.21%、91.23%、96.34%,COD去除率分別為32.21%、52.28%、63.44%.
比較圖3a、圖3b可知,在相同實驗條件下,脫色率大于COD去除率.因為只要能破壞染料分子的發光基團就可以脫色,而去除COD需要使有機物分子碎片進一步氧化降解到終端產物CO2和H2O.印染廢水脫色率和COD脫除率均隨放電時間延長而增大,開始放電階段增幅較大,而后緩慢增大趨于穩定.
2.2輸入電壓影響
初始濃度200mg/L溶液50mL、放電間距8mm、空氣流量16L/h,電壓范圍25~45kV,放電20min后加入絮凝劑PAC,輸入電壓和脫色率以及COD去除率關系如圖4所示.
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由圖4知脫色率和COD去除率隨輸入電壓升高而增大,因為隨外加電壓升高,放電產生的等離子體密度也隨之增加,反應體系獲得能量更高,放電過程產生的活性物質和其他附加作用影響增大,染料分子受活性粒子有效碰撞幾率增大,溶液中有機物氧化反應速率增加,脫色率和降解率隨之增高.放電后加入絮凝劑PAC效果優于僅僅采用等離子體放電效果,該現象可進一步證實絮凝劑和等離子體的協同效應.
2.3放電間距影響
放電電壓40kV、放電時間20min、放電間距分別為-10,-5,0,5,8,10mm(以反應器中液體表面為0平面,液面以下為負值,液面以上為正值;液體表面距底板電極垂直距離72mm).放電間距與脫色率和COD脫除率關系如圖5所示.
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