scholarly journals Degradation of Methylene Blue via Dielectric Barrier Discharge Plasma Treatment

Water ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
pp. 1818 ◽  
Author(s):  
Lihang Wu ◽  
Qinglong Xie ◽  
Yongbo Lv ◽  
Zhenyu Wu ◽  
Xiaojiang Liang ◽  
...  

The degradation of methylene blue (MB) using an upgraded dielectric barrier discharge (DBD) plasma reactor was investigated in this paper. Air plasma was generated in the glass bead packed bed in the reactor, which was propagated into MB solution through a microporous diffuser plate. Microdischarge phenomenon can be observed on the interface of MB solution and the diffuser plate, where plasma active species were generated. The effects of air flow rate, initial solution concentration, initial solution pH, and initial solution conductivity on MB degradation were examined. Experimental results indicated that the proposed plasma reactor was effective for MB degradation. No obvious change in MB degradation efficiency was obtained for solution with various initial pH and conductivities, which suggested the potential of the reactor in actual wastewater treatment. The possible mechanism of the generation of plasma active species for MB degradation was proposed. In addition, the total organic carbon removal and chemical oxidation demand removal after 30 min treatment were 38.5% and 48.3%, which was higher than that obtained by ozone. The energy yield for MB degradation reached up to 9.3 g/kWh. Finally, a possible degradation pathway of MB solution was proposed.

2019 ◽  
Vol 1170 ◽  
pp. 012020 ◽  
Author(s):  
M Restiwijaya ◽  
A R Hendrini ◽  
B Dayana ◽  
E Yulianto ◽  
A W Kinandana ◽  
...  

2013 ◽  
Vol 217 ◽  
pp. 41-47 ◽  
Author(s):  
P. Manoj Kumar Reddy ◽  
B. Rama Raju ◽  
J. Karuppiah ◽  
E. Linga Reddy ◽  
Ch. Subrahmanyam

2019 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνα Μπαλή

Οι περιοχές ρύπανσης αυξάνονται διαρκώς εξαιτίας των επεκτεινόμενων βιομηχανικών ζωνών, έχοντας σημαντικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία. Πρόσφατες έρευνες για την αποκατάσταση των εδαφών αυτών έδειξαν ενθαρρυντικά αποτελέσματα για την αντιμετώπιση της ρύπανσης, μέσω της τεχνολογίας πλάσματος. Συγκεκριμένα, η χρήση αντιδραστήρα διηλεκτρικού φράγματος οδηγεί στη δημιουργία πολύ ενεργών οξειδωτικών μέσων, τα οποία επιτίθενται άμεσα στο ρύπο. Στην παρούσα διατριβή, η μοντελοποίηση της παραγωγής πλάσματος, των οξειδωτικών μέσων, καθώς και των διεργασιών που συντελούνται για την απορρύπανση και εν τέλει την αποκατάσταση του εδάφους, είναι στο επίκεντρο της μελέτης. Η μελέτη αυτή επεκτείνεται σε ένα σημαντικό χρονικό εύρος διεργασίας, από την κλίμακα νανοδευτερολέπτων έως την κλίμακα λεπτών, ερευνώντας τόσο τις διεργασίες πλάσματος που λαμβάνουν χώρα σε μικρούς χαρακτηριστικούς χρόνους, όσο τις αντιδράσεις απορρύπανσης και τα φαινόμενα μεταφοράς που συμβαίνουν σε κλίμακα λεπτών. Αρχικά αναπτύχθηκαν μοντέλα μελέτης των ηλεκτρικών εκκενώσεων του αντιδραστήρα διηλεκτρικού φράγματος σε συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης (για την παραγωγή ψυχρού πλάσματος) σε μια κύρια διάσταση. Εξετάστηκαν σημαντικές παράμετροι της διεργασίας, όπως η συσχέτιση των διαφορετικών διηλεκτρικών μέσων, το πάχος αυτών, οι αποστάσεις μεταξύ τους, καθώς και η εφαρμοζόμενη υψηλή τάση για την παραγωγή πλάσματος. Οι περιπτώσεις αυτές μελετήθηκαν με εξειδικευμένα αριθμητικά μοντέλα. Δημιουργήθηκε ένα καινοτόμο μοντέλο ιεραρχικής προσέγγισης για να μελετήσει και να συνδέσει τα φαινόμενα μεταφοράς θερμότητας σε επίπεδο πλάσματος με το μακροσκοπικό επίπεδο. Η δημιουργία ενεργών μέσων από τις αντιδράσεις πλάσματος μοντελοποιήθηκε στη μικρο-χρονοκλίμακα (μs), ενώ οι μηχανισμοί συναγωγής και μεταφοράς θερμότητας στη μακρο-χρονοκλίμακα (min). Η θεωρία συνεχούς μέσου χρησιμοποιήθηκε για την εκτίμηση χρονικά μεταβαλλόμενων ιδιοτήτων μεταφοράς μέσα στο πορώδες έδαφος. Εν τέλει, δημιουργήθηκε ένα προγνωστικό μοντέλο, χρονικά εξελισσόμενο, για τη διεργασία της απορρύπανσης. Το μοντέλο αυτό συγκρίθηκε με αντίστοιχα πειραματικά δεδομένα. Aναπτύχθηκε, επίσης, ένα ιεραρχικό μοντέλο για χαμηλές θερμοκρασίες παραγωγής πλάσματος, λαμβάνοντας υπόψη μόνο τους σημαντικούς μηχανισμούς απορρύπανσης με χαρακτηριστικούς χρόνους από την νανο- έως τη μακρο-χρονοκλίμακα. Χρησιμοποιώντας κατάλληλες τεχνικές, οι διεργασίες σε επίπεδο ψυχρού πλάσματος συνδέθηκαν με αυτές στη μακρο-κλίμακα μέσω των τοπικών συγκεντρώσεων των χημικών στοιχείων. Μια σύνθετη αλληλουχία, αποτελούμενη από 100 αντιδράσεις, δημιουργήθηκε για τον προσομοιωτή του πλάσματος, με σκοπό την εκτίμηση των συγκεντρώσεων των πολύ ενεργών οξειδωτικών μέσων, υπό τις νέες συνθήκες λειτουργίας του αντιδραστήρα. Αυτές οι συγκεντρώσεις των χημικών στοιχείων χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια σαν πηγές σωματιδίων για το μακροσκοπικό πρόβλημα. Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ένας ισοδύναμος συντελεστής ευκινησίας (mobility) για να περιγράψει την κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων μέσα στο πορώδες έδαφος κατά τη διάρκεια της διεργασίας πλάσματος. Μελετήθηκε ένα ευρύ φάσμα ειδικών παροχών αερίου για τον αντιδραστήρα, καταδεικνύοντας τη σημαντική επίδραση της ροής στο πρόβλημα της απορρύπανσης. Επιπλέον, μελετήθηκε η επίδραση του πορώδους του εδάφους και της διαπερατότητας αυτού στην απορρύπανση. Τέλος, μελετώνται περιπτώσεις βελτίωσης των συνθηκών λειτουργίας του αντιδραστήρα και προτείνονται τρόποι που θα ενίσχυαν το ρυθμό απορρύπανσης.


Vacuum ◽  
2018 ◽  
Vol 157 ◽  
pp. 465-474 ◽  
Author(s):  
Guanghui Niu ◽  
Yanping Li ◽  
Jie Tang ◽  
Xu Wang ◽  
Yixiang Duan

Water ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (4) ◽  
pp. 842 ◽  
Author(s):  
Muhammad Imran Nawaz ◽  
Chengwu Yi ◽  
Prince Junior Asilevi ◽  
Tingting Geng ◽  
Muhammad Aleem ◽  
...  

Water scarcity and water contamination due to the extensive use of organic compounds in industries trigger us to adopt modern techniques for wastewater treatment. In this research, we developed a new dielectric barrier discharge (DBD) system which was evaluated for the degradation of nitrobenzene in water under different experimental arrangements. DBD produces an enormous amount of active species like O3, •O, O2+ and O2− and •OH to degrade the pollutants. In this study, NB (Nitrobenzene) was treated from wastewater by changing the gas flow rate, adopting different carrier gas, by adding inhibitors and promoters and the effect of applied voltage on the production of active species to check the effectiveness of the DBD system. The DBD system was evaluated based on input power, degradation efficiency and energy yield compared with other advanced oxidation processes. The energy yield of the DBD system was 1.253 mg/kWh for the degradation of 20 mg/L of NB to 75% in 60 min with the discharge power of 0.538 W, which displays better results in comparison with the other AOPs regarding energy yield and the degradation efficiency of the pollutant. The results illustrate the significance of the system and further suggest its application to industrial-scale treatment.


RSC Advances ◽  
2019 ◽  
Vol 9 (45) ◽  
pp. 25967-25975 ◽  
Author(s):  
Lihang Wu ◽  
Qinglong Xie ◽  
Yongbo Lv ◽  
Zhiyong Zhang ◽  
Zhenyu Wu ◽  
...  

High dye degradation efficiency, COD removal and energy yield were obtained using a novel plasma reactor coupled with AC/PUF.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document