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

1、高壓脈沖放電等離子體處理有機廢水是一種新型高效的水處理高級氧化技術(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，對脈沖電源進行改造、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；對電源和反應(yīng)器系統(tǒng)的匹配進行優(yōu)化；對有機污染物的降解機理進行了探討，為該技術(shù)的進一步放大和工業(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，對閘流管開關(guān)電源進行調(diào)試改進，增加了脈沖電壓的上升速率，改進后降解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的儲能時間，改變旋轉(zhuǎn)火花隙的結(jié)構(gòu)對火花隙開關(guān)電源的充放電回路進行改

3、進，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)率等方面對電源、反應(yīng)器、放電模式進行優(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)化對目標(biāo)污染物的高效降解。 對電源和反應(yīng)器的匹配進行優(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)是時間常數(shù)τ=2.Zout.Cr