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摘 要

介质阻挡放电（DBD）作为一种新型的高级氧化技术，其放电产生的·OH和H₂O₂能够无选择性的氧化有机物，该技术在制造臭氧和紫外杀菌方面已早有应用。但是，介质阻挡放电存在着处理时间长，活性物质没被充分利用和能量利用率低等缺点。

基于上述问题，本文研究了在介质阻挡放电体系中引入不同的催化剂来达到节能环保及高效去除的目的。

本试验考察了DBD协同氧化铋这一反应体系中废水的初始浓度、pH、放电功率及放电时间对水中刚果红降解的影响。确定了试验选用的最佳条件：催化剂质量浓度为7.5g/L，放电功率为250 W，pH为4，处理浓度为25mg/L的刚果红溶液，放电时间总长为20min时，刚果色脱色率可达99%，COD去除率仅维持在60%左右，由此可以推断出刚果红只是大部分被转化成其他有机中间体，只有很少部分被降解成CO₂和H₂O。而在DBD BFO这一反应体系（未调节pH)中，其协同作用优于DBD Bi₂O₃，其对刚果红脱色率已达98%。通过对DBD、DBD Bi₂O₃、DBD BFO这3种催化体系的比较分析，发现催化效果依次为DBD＋BFO，DBD Bi₂O₃，DBD。

关键词： DBD 光催化 协同 刚果红

Degradation of dye waste water under Dielectric barrier discharge joint photocatalytic treatment

ABSTRACT

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Dielectric barrier discharge (DBD) as a new advanced oxidation technology have already applied in the manufacture of ozone and ultraviolet disinfection. ·OH and H₂O₂ generated by the discharge can be non-selective oxidation of organic matter. However, it has some defects, such as long treatment time, active substances and energy efficiency not been fully utilized.

Based on the above issues, the DBD system needs to introduce in different catalysts to achieve energy saving and efficient removal purpose in this paper.
     This test studies some effects, including the initial concentration of waste water, pH, discharge power and discharge time on the degradation of Congo Red water in DBD collaborative bismuth oxide of the reaction system. The optimal conditions for the test is the catalyst concentration of 7.5g/L, discharge power of 250 W, pH of 4, Congo red solution initial concentration of 25mg/L, the total length of the discharge time of 20min, then Congolese decolorization can reach 99%, COD removal only remained at around 60%. It can be inferred that most Congo red is converted into other organic intermediates, but only a small part is degraded into CO₂ and H₂O₂. In comparing with DBD Bi₂O₃(unjusted pH), Congo red decolorization rate in the DBD BFO reaction system has reached 98%. By the comparative analysis of DBD, DBD Bi₂O₃, DBD BFO, we found that the better catalytic effect is DBD BFO, DBD Bi₂O₃, DBD.

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Keywords: DBD; photocatalytic; joint; Congo red

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪 论 1

1.1 引言 1

1.2 染料废水的处理方法 1

1.2.1 物理法 1

1.2.2 化学处理法 2

1.2.3 生物法 2

1.3 介质阻挡放电等离子体技术简介 3

1.3.1 等离子体概述 3

1.3.2 介质阻挡放电等离子体技术的原理 3

1.3.3 介质阻挡放电等离子体技术的研究进展 4

1.4 光催化氧化技术 5

1.4.1 光催化氧化的原理 5

1.4.2 光催化氧化技术的特点 6

1.4.3 光催化氧化技术的发展概况 6

1.5 论文研究意义及内容 7

1.5.1 研究意义 7

1.5.2 研究内容 7

第二章 实验材料及分析方法 8

2.1 实验药品及仪器 8

2.1.1 实验药品 8

2.1.2 实验仪器 8

2.2 实验装置 8

2.3 实验步骤 9

2.3.1 吸附处理 9

2.3.2 DBD实验 10

2.4 催化剂的制备 10

2.5 分析方法 11

2.5.1 刚果红去除率的计算 11

2.5.2 pH的测定 12

2.5.3 TOC的测定 12

2.5.4 COD的测定 12

第三章 DBD协同Bi₂O₃降解刚果红的实验研究 13

3.1 DBD协同Bi₂O₃降解刚果红单因素实验 13

3.1.1 刚果红初始浓度对空白DBD反应的影响 13

3.1.2 氧化铋催化剂用量的影响 13

3.1.3 反应体系pH的影响 13

3.1.4 DBD放电功率的影响 15

3.2 DBD协同Bi₂O₃降解刚果红正交实验 16

3.3 DBD协同Bi₂O₃降解刚果红实验分析 17

3.3.1 单独氧化铋对刚果红吸附效果分析 17

3.3.2 单独DBD对刚果红降解分析 17

3.3.3 协同效果分析 18

3.4 本章小结 18

第四章 DBD协同BFO降解刚果红的实验研究 20

4.1 DBD协同BFO对不同浓度刚果红降解实验研究 20

4.2 BFO对DBD反应体系的协同分析 20

4.2.1 单铁酸铋对刚果红吸附效果分析 20

4.2.2 协同效果分析 21

4.3 本章小结 21

第五章 结论与展望 23

5.1 结论 23

5.2 展望 23

参考文献 24

第一章 绪 论

1.1 引言

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