板-孔-板式电极反应器处理甲基橙废水.pdf

化工环保
ENVIRONMENTAL PROTECTION OF CHEMICAL INDUSTRY
2012年第32卷第6期
板一孔一板式电极反应器处理甲基橙废水
张耐,孙冰
大连海事大学坏境科学与工程学院,辽宁大连116026)
「摘要:采用新型板一孔一板式电极反应器处埋甲基橙変水,研究了反应器参数对甲基橙废水脱色效果的影响。实
验结果表明:采用废水从反应器底部流入、流经绝缘板的孔后从反应器上部流出的进液方式,最佳绝缘板孔径
为1.0mm;在初始废水电导率为500uScm、初始甲基质量浓度为10mgL約条件下,放电处理30min时,废水
说色率可达98%;废水pH由6、5降至4.9;COD去除率接近50%。
关键词」板-孔-板式申极反应器;无极放电;等离子体;甲基橙;废水处理
中图分类号]X703
文献标识码]A
[文章编号]1006-1878(2012)06-0548-04
Treatment of Methyl Orange Wastewater in Plate-hole-plate
lelectrode Reactor
Zhang Li, Sun Bing
College of Environmental Science and Engineering, Dalian Maritime University, Dalian Lianing116026, China
Abstract: Methyl orange (MO)wastewater was treated in a novel plate-hole-plate electrode reactor. The
factors affecting the wastewater decoloration cffcct were studicd. The expcrimcntal results show that: The
optimum hole size of the insulating plates is 1.0 mm when the reactor is in operation with upflow; Under
the conditions of initial wastewater conductivity 500 HS/cm, initial MO mass concentration 10 mg/L and
(reatment time 30 min, the decoloration rate of the wastewater is 98%e, the wastewater PH is decreased
from 6.5 to 4.9 and the COD removal rate is about $%e
Key words: plate-hole-plate electrode reactor; electrodeless discharge; plasma; methyl orange;
wastewater treatment
放电等离子体水处理技术是一种集光、电、孔-板式电极反应器,研究了板一孔-板式电极反应
物理化学方法于一体的新型水处理技术。因其高器中模拟甲基废水(简称废水)的脱色效果
效、无二次污染、可利用清洁能源等优点而共有
阔的应用前景。经过几十年的探索和研究,高压脉
实验部分
冲放电等离了体技术已有了长足的发展,反应器1.1试剂、装置和仪器
电极形式从最初的单一针-板式21,发展到现在
实验所用试剂均为分析纯。
的多针-板式-、板一板式例、线一板式?、棒-棒
板一孔-板式电极反应器处理废水流程示意见
式门、环-简式图,还开发山了介质阻挡放电反应
器、填充式反应器[0-)、气液混合反应器?等收稿日期」2012-05-25;修订日期]2012
新型反应器。上述放电电极多数是金属电般,经过作者箇介1张邪(1973-),女,辽宁省大连市人,博
高压脉冲放电后,电极因高温熔化作用会发生
十,讲师,主要从事废水高级氧化处理技术的研究,屯话
定程度的腐蚀,从而降低电极的使用寿命:除此之15995902,电邮21780725g163c0m。联系人:孙冰,电
话0411-84725275,电邮sunb88 newmail. d]mu.edu.cn
外,还存在着高电导率下放电困雄等不足。
基金项目」中央高校基本科研业务费专项资金资助项冂
针对上述问题,木工作研发了一种新型板
(2012QNO5S6
第6期
张丽,等.板一孔扎-板式电极反应器处理甲基磴废水
图1。放电反应器为ー?个内径33mm、高度60mm的须穿过孔后到达对面电极,导致绝缘板的孔周围电
圆柱形有机披璃筒,中阿插入一块带孔的绝缘板,场强度増大,孔处容易放电。板一孔-板式电极反
绝缘板厚度2mm,孔径大小可以调号。两个板电应器的电力线分布类似“双针-板式”电极的电力
极均为直径23mm的不诱钢固盘,闯可调
线分布
DGM-Ⅰ型高压脉神电源:脉冲电容为2nF,
脉沖电压峰信0~60kV可调,脉冲频率0~3001z可
调,大连电源技术有限公司
BT-100型恒流泵:海青浦沖西仪器厂
JASCO V-550型紫外-可见分光光度计:日本分光
株式会社
板一板式
板一-板式
图2电极间的电力线分布
2.2进液方式对废水脱色率的影响
板一孔一板式电极反应器的兩种进液方式见图
。H图3可见:进液方式a是废水从反应器中部、
绝缘板上方流入,不流经绝缘板的孔,直接从反
应器上部流出;进液方式b是废水从反应器底部流
流经绝绿板的孔后从反应器上部流出
流
流出
图1板ー孔-板式电极反应器处埋废水流釋示意
1高压脉电源;2空气乐编机:3板一孔一板式电极反应器
4地电极;5冷却装置:6储液器;7恒流泵
2实验方法
采用恒流泵以一-定流量将150mL甲基橙质量
浓度为10mgL的废水泉人反应器。加入一定量的
氯化钾溶液节废水的电导率,电极间距22mm,
图3板一孔一板式电极反应器的两种进液方式
高压脉冲敚电处理30min,每隔一定时间取样。
1.3分析方法
两种进液方式下的废水脱色率见图4
采用紫外-可见分光光度计测定高压脉冲放电
处理前后废水在最大吸收波长处的吸光度,计算废
水脱色率
2结果与讨论
器
2.1板一孔一板式电极反应器的电力线分布
向电极两端施加电压时,板-板式、针一板式
和板一孔-板式电极间的电力线分布分别见图2。由
图2可见:板一板式电极问的电力线均匀分布:针
板式电极阿的电力线集中分布在针电极附近,使针
图4两种进液方式下的废水脱色率
进液方式:a
电极附近电场强度増人,针电极容易放电。当在
板ー板式电极问插入带孔的绝缘板形成板-孔ー板式
由图4可见,进液方式b的废水脱色率高于进
电极时,电力线的均匀分布遭到破坏,所有电力线液方式a。这是因为,放电产生的大多数自山基寿