采用强电离放电生成高浓度氧活性粒子溶液

为优化氧活性粒子(ROS)在水中的生成条件,并为ROS溶液生成装置提供优化系统参数的依据,研究了ROS质量浓度在水温、pH值、O2给气体积流量、ROS投加体积质量,以及系统气压(混溶压力)等因素作用下的变化规律。实验中,气态ROS在强电离条件下通过介质阻挡放电生成,以O3计,通过O3检测仪测定其浓度;水中ROS质量浓度采用DPD分光光度法测定,用CRS来表示。实验结果表明:水温、pH值与CRS呈极显著负相关(相关系数P<0.01),ROS投加体积质量与CRS呈极显著正相关(P<0.01),O2给气体积流量与CRS无显著相关性(P>0.05);CRS在水温分别为16℃与24.5℃之间、pH=6.5与pH=7.0之间、O2给气体积流量为2 L/min与3 L/min之间均为差异不显著(P>0.05),其余各水温、pH值、O2给气体积流量之间均为差异显著(P<0.05)或差异极显著(P<0.01);较低混溶压力下CRS显著升高(P<0.01),20～40 mg/L ROS投加体积质量下混溶压力与O2给气体积流量交互作用对CRS有显著影响(P<0.01)。分析认为:低温或偏碱性的水体、较大的ROS投加体积质量、较低的混溶压力均有利于提高ROS溶液的质量浓度;水温在低温范围内的改变、水体pH值在偏酸性及偏碱性范围内的改变、O2给气体积流量在较大量输入范围内的变化均会导致CRS的显著变化;较高的ROS投加体积质量下,对ROS溶液质量浓度影响能力由大到小依次为系统气压>O2给气体积流量>系统气压与O2给气体积流量交互作用。