低温等离子体技术对结晶紫废水的脱色效能及影响因素研究

摘要

目的 探索新型低温等离子体（low temperature plasma, LTP）对结晶紫（crystal violet, CV）模拟废水的脱色效能及关键影响因素。方法 利用氩气大气压等离子体射流产生LTP,以CV为目标污染物，通过调整处理体积、初始pH值、NaCl浓度、Fe²⁺等参数，评估LTP处理前后CV溶液的吸光度(A₅₉₀)和化学需氧量（chemical oxygen demand, COD）的变化，并监测液相中活性粒子的动态变化。结果 与对照组相比，LTP处理组的A₅₉₀和COD值均显著降低（P<0.05）。在处理时间为180 s时，CV溶液脱色率和COD去除率分别达到62.34%和50.22%。在相同处理时间（>90 s）时，0.1 mol/L的NaCl组、pH=9或11组及Fe²⁺组CV溶液的A₅₉₀均低于LTP单独处理组，而添加正丁醇组则高于LTP单独处理组（P<0.05）;处理体积为2、3 mL组CV溶液的A₅₉₀高于1 mL组（P<0.05）。LTP作用相同时间，与CV溶液相比，活化水中的H₂O₂含量较高，而NO^-₃含量较低，差异具有统计学意义（P<0.05）。结论 LTP对CV溶液具有高效的脱色能力。NaCl和Fe²⁺的加入以及提高CV溶液pH均有利于脱色，而增大处理体积或添加正丁醇则会对脱色产生不利影响。在脱色过程中，LTP产生的·OH和H₂O₂发挥了重要作用。

关键词

低温等离子体(LTP) / 结晶紫(CV) / 脱色

基金资助

国家中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.xtr062024007); 陕西省教育厅专项科研计划项目(No.18JK1102)