脉冲放电等离子体-活性炭联合作用同时去除水中重金属离子和有机污染物的研究

研究和开发一种能够同时去除废水中重金属离子和有机污染物的方法对解决当前工业重金属有机废水污染问题具有重要科学意义和实用价值。本项目旨在建立和发展新型的能够同时去除废水中重金属离子和有机污染物，且方法简单、处理效果较好的水处理方法- - 脉冲放电等离子体-活性炭结合水处理方法，研究和揭示重金属离子和有机物在活性炭上的竞争吸附和转化过程，探讨脉冲放电等离子体对有机污染物的降解途径和机制，获得具有高效、在重金属有机废水处理方面有应用价值的废水处理工艺，并以此为指导设计搭建工业化应用可行的重金属有机废水处理工艺提供结构原型和理论依据。本研究不仅为重金属有机废水处理提供了一条崭新的途径，而且对开发新型的重金属有机废水处理技术具有一定的理论指导意义，具有重要的学术价值。

重金属-有机物复合污染废水的处理一直是水污染控制领域中亟待攻克的难题。本研究异于传统分步处理复合污染废水的方法，首次提出了一种能够同时去除废水中重金属和有机污染物的方法——脉冲放电等离子体-活性炭结合（PCDP/GAC）水处理方法。通过分析和考察脉冲放电反应器结构与活性炭形态之间的配置方式及其相关的影响因素，最终构建完成了一套运行稳定的PCDP/GAC水处理系统，并基于该水处理系统，比较了不同处理系统对复合污染废水中重金属和有机物的去除效果，考察了不同条件因素对处理效果的影响，探明了该方法去除废水中重金属和有机污染物的途径和机制。研究结果表明：（1）构建完成的PCDP/GAC水处理系统运行稳定，并能够产生大量的活性粒子，形成稳定的等离子体；（2）PCDP/GAC水处理系统可以有效的去除废水中的重金属与有机物；（3）PCDP/GAC方法去除废水中重金属和有机污染物的效果受处理时间、脉冲电压峰值、气体种类、溶液初始浓度等条件因素的影响；（4）脉冲放电等离子体有效地降解了活性炭上吸附的有机物，从而释放了活性炭的吸附点位，增加活性炭对重金属的吸附，最终实现了废水中的重金属和有机污染物的同时去除。