滑动弧等离子体降解染料废水及电极腐蚀机理

采用气液两相滑动弧等离子体工艺降解酸性橙Ⅱ废水，研究了放电电压、电极材料、溶液初始pH值和电导率对其降解率的影响。运用GC-MS方法，测定3种气氛下染料的降解产物。根据扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)结果，分析电极上脱落的金属废片。结果表明：当氧气流速惟0.4m3/h，废水流量为20mL/min，电极间最窄处距离为3.5mm，溶液初始浓度为300mg/L时，放电电压升高，降解率增大，综合考虑能量效率电压选择10kV；以不锈钢为电极时，体系中形成Fenton效应，污染物降解效果最好。初始pH为2~11的酸性橙Ⅱ溶液，经滑动弧放电循环降解一次的溶液，降解率差别较明显，中性条件下最差；强酸和强碱条件下，降解率较高；但4次循环降解后，pH影响不再明显。电导率对溶液降解率的影响不大。3种气氛下，自由基攻击发色基团，苯环、萘环开环，染料脱色，生成中间体和小分子化合物。电极腐蚀主要集中在非平衡等离子区，Fe原子发生选择性溶解；氧元素的含量很高，腐蚀产物主要由Fe2O3和Fe3O4组成。