氣液兩相脈沖放電等離子體去除水中的全氟辛酸
關(guān)鍵詞：等離子體 降解 去除效率
摘要：水中的全氟化合物具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性,常規(guī)方法難以去除.本文以全氟辛酸(PFOA)為目標(biāo),考察了一種基于液滴噴霧的氣液兩相脈沖放電等離子體反應(yīng)器對(duì)PFOA去除的影響因素與去除效率,并探討了去除機(jī)理.發(fā)現(xiàn)PFOA起始濃度為1.5μg·L^-1,等離子體反應(yīng)器脈沖頻率為1000 pps,電壓為25 kV時(shí)PFOA的2 h去除率達(dá)40.5%.通過(guò)比較不同儀器參數(shù)下的去除效率發(fā)現(xiàn),在相對(duì)低脈沖頻率、低電壓條件下PFOA去除效率更高,其表征去除效率的k/PD值達(dá)0.259 L·min^-1·W^-1(k為去除速率常數(shù),PD=輸入功率/處理體積),高于同樣濃度水平下已報(bào)道的層流發(fā)泡等離子體反應(yīng)器最大k/PD值(0.025 L·min^-1·W^-1),表明液滴噴霧反應(yīng)器具有低能耗的特點(diǎn).在等離子體處理過(guò)程中檢測(cè)到多種短鏈全氟羧酸(碳原子數(shù)為4—7)和氟離子的生成,2 h后產(chǎn)生的短鏈物質(zhì)總和占初始PFOA的10%左右,表明PFOA的碳鏈在等離子體處理時(shí)發(fā)生斷裂.加入電子抑制劑NaNO 3后PFOA的去除明顯被抑制,表明自由電子在初級(jí)反應(yīng)過(guò)程中起較大作用.本研究對(duì)于水中PFOA的有效去除提供了一種有應(yīng)用前景的技術(shù)選擇.
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