高压脉冲放电等离子体技术在水污染治理中的研究进展朱丽楠

ResearchprogressinwaterpollutiontreatmentbyhighvoltagepulsedischargeplasmatechnologyZhuLinan，WangYongjun，LiuHui，RenZhijun，LiuGuifang，ChaoZhen（CollegeofAerospaceandCivilEngineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China），，，，，（，150001）［］20。、、、。［］；；［］X703［］A［］1005-829X（2010）12-0021-04Abstract：Theresearchonhighvoltagepulsedischargeplasmatechnologyusedfortreatingwaterpollutionhasob-tainedsomeachievementsaftertheeffortof20years.Severalaspects，suchasthereactionmechanism，watertreat-mentefficiency，feasibilityanalysisofapplicationtoproduction，existingproblemsanddevelopmentdirectionshavebeenanalyzedandsummarizedsystematicallyandcompletely.Keywords：highvoltagepulsedischarge；plasma；waterpollutiontreatment［］（LBH-Z08218）；（HEUCFR1005，HEUCF100213）3012201012IndustrialWaterTreatmentVol.30No.12Dec.，2010，、、4。、、、〔1〕。，〔2〕。（K），，。，1987J.S.Clements〔3〕，，、。1，〔4〕。，，（5～20eV）。，，，、，（·OH、·H、·O、O2、HO2·、H2O2、O3）〔5〕。、〔4〕。，，，，，、，〔6〕。。Joshi。，，、。21——2010－12，30（12）（1）~（3）〔5〕。H2O→·OH+H·（1）2H2O→H2O2+H2（2）H2O→H3O++eaq-（3）3。，。22.1，。、TNT、、（、B）、、、、、。，。，。－。1987J.S.Clements〔3〕，80%。，、，，。YiZhang〔7〕－，－4-，———，。－，。S.Kunitomo〔8〕-，，，。A.T.Sugiarto〔9〕－，，，95%。T.Miichi〔10〕，－，，，·O·OH；。20min，。ZhengguangHe〔11〕－，，，。〔12〕。，。〔13〕，〔14〕RVC（Reticulatedvitreouscarbon）〔15〕。，、。〔14〕。RVC，〔15〕。2.2，（），。Fe2+、H2O2、Cl-OH-，、、。D.R.Grymonpré〔16〕，Fe2+。Fe2+H2O2Fenton，·OH，。B.Sun〔4〕H2O2。H2O2，。H2O2，H2O2，·OH。N.Sano〔17〕，NaOH，H2PO4-、HPO42-PO43-，Cl-。D.R.Grymonpré〔18〕，。，，，。H.Kusic＇〔19〕（NH4ZSM5、FeZSM5HY），FeZSM593.6%。M.A.Malik〔20〕，，22——2010－12，30（12）70%。，，。〔21〕，，。N.Sano〔22〕。，，。Ni、Co，。〔23〕，0.6g/L，。，、、。〔24〕、、。，：，NO3-。，。，。2.3〔25〕，。5minBOD5/COD0.31，10min0.46。，。〔26〕，，250mg/L30min96%，55%，。，、，，，。3，，，（CO2），，。，。，。，。，，。，，。，，、、，。，，，。，。，、3。，，，。，，，。，，。4，，。，。，，，。，，。。，：23——2010－12，30（12）［］［1］，.［J］.，2005（1）：21－24.［2］.［J］.，2004，24（9）：13－16.［3］ClementsJS，SatoM，DavidRH.Preliminaryinvestigationofprebreakdownphenomenaandchemicalreactionsusingapulsedhighvoltagedischargeinwater［J］.IEEETran.Ind.Appl.，1987，23（2）：224－235.［4］SunB，SatoM，ClementsJS.Oxidativeprocessesoccurringwhenpulsedhighvoltagedischargesdegradephenolinaqueoussolu-tion［J］.Environ.Sci.Technol.，2000，34（3）：509－513.［5］JoshiAA，LockeBR，ArceP，etal.Formationofhydroxylradi-cals，hydrogenperoxidesandaqueouselectronsbypulsedstreamercoronadischargeinaqueoussolution［J］.J.HazardousMaterials，1995，41（1）：3－30.［6］HeZhengguang，LiuJunsheng，CaiWeimin.Theimportantroleofthehydroxyioninphenolremovalusingpulsedcoronadis-charge［J］.JournalofElectrostatics，2005，63（5）：371－386.［7］ZhangYi，ZhouMinghua，HaoXiaolong，etal.Degradationmech-anismsof4－chlorophenolinanovelgas-liquidhybriddischargereactorbypulsedhighvoltagesystem［J］.Chemosphere，2007，67（4）：702－711.［8］KunitomoS，SunBing.Removalofphenolinwaterbypulsedhighvoltagedischarge［J］.PulsedPowerPlasmaScience：DigestofTechni-calPapers，2001，2：1138－1141.［9］SugiartoAT，SatoM.Pulsedplasmaprocessingoforganiccom-poundsinaqueoussolution［J］.ThinSoildFilms，2001，386（2）：295－299.［10］MiichiT，YamabeC，HayashiN，etal.Generationofradicalsus-ingdischargeinsidebubblesinwaterforwatertreatment［C］//Pro-ceedingsofthe15thOzoneWorldCongress，London，UK，2001.［11］HeZhengguang，LiuJunshen，CaiWeimin.Theimportantroleofthehydroxyioninphenolremovalusingpulsedcoronadis-charge［J］.JournalofElectrostatics，2005，63（5）：371－386.［12］BurlicaR，KirkpatrickMJ，FinneyWC，etal.Organicdyere-movalfromaqueoussolutionbyglidarcdischarges［J］.JournalofElectrostatics，2004，62（4）：309－321.［13］ZhuLinan，MaJun，YangShidong.Removalofphenolbyacti-vatedaluminabedinpulsedhighvoltageelectricfield［J］.Jour-nalofEnvironmentandScience，2007，19（4）：409－415.［14］KirkpatrickMJ，LockeBR.Effectsofplatinumelectrodeonhy-drogen，oxygen，andhydrogenperoxideformationinaqueousphase.pulsedcoronaelectricaldischarge［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2006，45（6）：2138－2142.［15］GrymonpréDR，FinneyWC，ClarkRJ，etal.Hybridgas-liq-uidelectricaldischargereactorsfororganiccompounddegrada-tion［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2004，43（9）：1975－1989.［16］GrymonpréDR，SharmaAK，FinneyWC，etal.TheroleofFenton’sreactioninliquid-phasepulsedcoronareactors［J］.ChemicalEngineeringJournal，2001，82（1／2／3）：189－207.［17］SanoN，FujimotoT，KawashimaT，etal.Influenceofdissolvedinorganicadditivesondecompositionofphenolandaceticacidinwaterbydirectcontactofgascoronadischarge［J］.SeparationandPurificationTechnology，2004，37（2）：169－175.［18］GrymonpréDR，FinneyWC，LockeBR.Aqueous-phasepulsedstreamercoronareactorusingsuspendedactivatedcarbonparti-clesforphenoloxidation：Model-datacomparison［J］.Chem.Eng.Sci.，1999，54（15/16）：3095－3105.［19］Kusic＇H，KoprivanacN，LockeBR.Decompositionofphenolbyhy-bridgas/liquidelectricaldischargereactorswithzeolitecatalysts［J］.JournalofHazardousMaterials，2005，125（1／2／3）：190－200.［20］MalikMA.Synergisticeffectofplasmacatalystandozoneinapulsedcoronadischargereactoronthedecompositionoforganicpollutantsinwater［J］.PlasmaSourcesScienceandTechnology，2003，12（4）：826－932.［21］，，，.［J］.，2002（）：85－86.［22］SanoN，YamamotoT，TakemoriI，etal.Degradationofphenolbysimultaneoususeofgas-phasecoronadischargeandcatalystsup-portedmesoporouscarbongels［J］.Ind.Eng.Chem.Res.，2006，45（8）：2897－2900.［23］./TiO2［D］.：，2005.［24］