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介质阻挡放电(DBD)技术是一项领先的高级氧化水处理技术,产生大量高能电子、离子、等离子体等活性物质,可迅速降解水中有机污染物、杀菌灭藻,具有处理效率高、节能省时、无二次污染等优势。气液混合放电能直接进行污水处理,而气相DBD则不能,要通过另外的气液传质完成。本文设计了一种新型气液混合介质阻挡放电反应器,为了对比设计了气相介质阻挡放电反应器,通过改变实验参数,对比二者的放电形貌和机理差异,研究气液混合介质阻挡放电的特性,分析了两种放电模式下臭氧产量和过氧化氢产量。采用气液混合介质阻挡放电对小球藻的杀灭效果进行研究。结果表明:(1)通过改变放电峰值电压、重复频率和放电间隙,对比气液混合DBD和气相DBD的放电照片和电压电流波形图。发现电源参数相同条件下,溶液电导率较低时,气相放电强度和均匀度均高于气液混合放电。溶液电导率较高时,两者差距变小,甚至接近。随着放电峰值电压的升高,两者放电强度增大,等离子体通道由少变多,逐渐连成一片;重复频率影响放电强度,放电随着重复频率的增加呈现先增加后减弱趋势;放电间隙越小,放电强度越强,放电形态越均匀,起始电压越低。(2)研究溶液电导率对气液混合DBD的影响。溶液电导率升高,容易放电,且放电强度增大;溶液电导率随着放电峰值电压和时间的增加而增加。(3)研究溶液pH值对气液混合DBD的影响。溶液pH的改变对放电强度影响不大,主要是电导率差异不大;pH值随着放电峰值电压和时间的增加而减小。(4)放电产生的臭氧量和过氧化氢量随着放电峰值电压和放电时间的增加而增加。相同条件下,测得气相放电中臭氧的产量M1和气液混合放电中气相和液相中臭氧产量M2、M3,得出M1>M2>M3。(5)研究气液混合DBD对小球藻的杀灭效果,考察了放电峰值电压、处理时间、溶液电导率和小球藻初始浓度对小球藻灭活率的影响,并初步探讨了小球藻的灭活机理。小球藻灭活率随放电峰值电压、放电时间和溶液电导率的增加而增大,随小球藻初始浓度升高而下降。在较佳的实验条件下,当小球藻初始浓度为4×106个/mL,峰值电压20kV,处理时间10min,放电频率7kHz时,小球藻灭活率达到100%。