ОБРОБКА ВОДНОГО РОЗЧИНУ МЕТИЛЕНОВОЇ СИНІ В КРАПЛИНО- ПЛІВКОВОМУ СТАНІ ІМПУЛЬСНИМ БАР’ЄРНИМ РОЗРЯДОМ
ARTICLE_8_PDF

Ключові слова

water treatment
impulse barrier discharge
ozone
hydroxyl radical
energy efficiency обробка води
імпульсний бар’єрний розряд
озон
гідроксильний радикал
енергоефективність

Як цитувати

[1]
Берека, В., Божко, І., Карлов, О. і Кондратенко, І. 2022. ОБРОБКА ВОДНОГО РОЗЧИНУ МЕТИЛЕНОВОЇ СИНІ В КРАПЛИНО- ПЛІВКОВОМУ СТАНІ ІМПУЛЬСНИМ БАР’ЄРНИМ РОЗРЯДОМ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 2022, 1 (Січ 2022), 067. DOI:https://doi.org/10.15407/techned2022.01.067.

Анотація

В роботі досліджувався вплив різних чинників на енергоефективність обробки імпульсним бар’єрним розрядом в повітрі атмосферного тиску  модельного зразка забрудненої води в краплино-плівковому стані. Домішкою до води був органічний барвник  (метиленова синь) з початковою концентрацією 50 мг/л. Витрати води становили 2−4 л/хв, характерний  діаметр крапель – 1,7 мм, товщина плівки на електродах – біля 0,15 мм. Обробка води проходила в пласкій розрядній камері з газовими проміжками 3,36 мм і скляними діелектричними бар’єрами  та додатково в камері озонування, де утилізувався залишковий озон, що виходив з розрядної камери. Розряд збуджувався короткими ~100 нс імпульсами з напругою до 21 кВ, які забезпечували амплітуду густини струму до 1,7 А/см2 та їхню енергію до 140 мДж. Досліджено час розкладання домішки та енегоефективність розряду в залежності від частоти повторення імпульсів 25−300 Гц, енергії імпульсу, витрат води та газ тощо. Найбільшу енергоефективність розряд мав за частот 25−50 Гц, при яких енергетичний вихід, що відповідає 50% розкладанню домішки, досягав ≈270 г/кВт·год, а для 90% розкладання – 60 г/кВт·год. Зі зростанням енергії імпульсу збільшується прозорість розчину для ультрафіолетового світла, що пов’язано з розщепленням стійких бензольних кілець, які  входять до складу молекули домішки. Помітного впливу витрат води та газу (0,36−1,5 л/хв) на результати досліджень не виявлено. Бібл. 15, рис. 8.

https://doi.org/10.15407/techned2022.01.067
ARTICLE_8_PDF

Посилання

Patrick Vanraes, Anton Y. Nikiforov and Christophe Leys. Electrical Discharge in Water Treatment Tech-nology for Micropollutant. Plasma Science and Technology. Progress in Physical States and Chemical Reactions. 2016. Chapter 15. Pp. 429−476. DOI: https://doi.org/10.5772/61830.

Muhammad Arif Malik. Water Purification by Plasmas: Which Reactors are Most Energy Efficient? Plasma chemistry and plasma processing. 2010. Issue 30. Pp. 21−31. DOI: https://doi.org/10.1007/s11090-009-9202-2 .

Bo Jiang, Jingtang Zheng, Shi Qiu, Qinhui Zhang, Zifeng Yan, Qingzhong Xue. Review on electrical dis-charge plasma technology for wastewater. Chemical Engineering Journal. 2014. Issue 236. Pp. 348-363. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.090

David B. Miklos, Christian Remy, Martin Jekel, Karl G. Linden, Jorg E. Drewes €, Uwe Hübne. Evaluation of advanced oxidation processes for water and wastewater treatment − A critical review. Water Research. 2018. Vol. 139. Pp. 118−131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.03.042

Yavorovskiy N.A., Kornev Ya.I., Preis S.V., Pelchtsman S.S., Haskelberg M.B., Chen B.N. Active oxidiz-ing particles in water-air flow. Bulletin of the Tomsk Polytechnic Institute. 2006. Vol. 309. Issue 2. Pp. 108-113 (Rus).

Bozhko I.V., Kondratenko I.P. Efficiency of treatment of aqueous solution of methylene blue via exposure to pulse dielectric barrier discharge to the surface. Tekhnichna elektrodynamìka. 2018. Issue 6. Pp. 89–97. (Ukr) DOI: https://doi.org/10/15407/techned2018.06.089

Bereka V.O., Bozhko I.V., Kondratenko I.P. Research of energy efficiency of processing by pulse barrier discharge of water in a drop-film state. Tekhnichna elektrodynamìka. 2021. Issue 3. Pp. 50–57. (Ukr.) DOI: https://doi.org/10/15407/techned2021.03.050

Walsh J.L., Konga M.G. 10 ns pulsed atmospheric air plasma for uniform treatment of polymeric surfaces. Applied Physics Letters. 2007. Vol. 91. P. 251504 (3 pp). DOI: https://doi.org/10.1063/1.2825576

Bozhko I.V., Serdyuk Y.V. Determination of Energy of a Pulsed Dielectric Barrier Discharge and Method for Increasing Its Efficiency. IEEE Transactions on Plasma Science. 2017. Vol. 45. Issue 12. Pp. 3064–3069. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2017.2760888

Piskarev I. The formation of ozone-hydroxyl mixture in corona discharge and lifetime of hydroxyl radi-cals. IEEE transactions on plasma science. 2021. Vol. 49. Issue 4. Pp. 1363–1372. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2021.3064785

Fangmin Huang, Li Chen, HonglinWang, Zongcheng Yan. Analysis of the degradation mechanism of methylene blue by atmospheric pressure dielectric barrier discharge plasma. Chemical Engineering Journal. 2010. Vol. 162. Pp. 250–256. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cej.2010.05.041

Taichi Sugai, Akira Tokuchi, Weihua Jiang. Effects of Pulsed Power Control on Plasma Water Treatment Using LTD. IEEE Transactions on Plasma Science. 2018. Vol. 46. Issue 10. Pp. 3566−3573. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2018.2825468

Biljana P. Dojchinovich, Goran M. Roglicb, Bratislav M. Obradovich, Milorad M. Kuraicaca, Mirjana M. Kostich, Jelena Nesich, Dragan D. Manojlovich. Decolorization of reactive textile dyes using water falling film dielec-tric barrier discharge. Journal of Hazardous Materials. 2011. Issue 192. Pp. 763–771. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2011.05.086

Taichi Sugai, Yasushi Minamitani. Influence of Rise Rate of Applied Voltage for Water Treatment by Pulsed Streamer Discharge in Air-Sprayed Droplets. IEEE Transactions on Plasma Science. 2013. Vol. 41. Issue 8. Pp. 2327–2334. DOI: https://doi.org/10.1109/TPS.2013.2271319

Song Jiang, Yiyong Wen and Kefu Liu. Investigation of Pulsed Dielectric Barrier Discharge System on Water Treatment by Liquid Droplets in Air. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2015. Vol. 22. Issue 4. Pp. 1866−1871. DOI: https://doi.org/10.1109/TDEI.2015.7179142

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Авторське право (c) 2022 Array

Переглядів анотації: 165 | Завантажень PDF: 33

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.