随着全球经济和社会的发展,水污染日益严重。水中难降解有机物是化学结构复杂,稳定性较强的有机物,由于它们不易被微生物所降解,因此在自然环境中会不断积累、富集,并通过食物链最终进入动物或人体而造成危害。其中,染料废水、含卤废水以及含抗生素的废水是几类重要的污染水体类型。目前采用的降解方法主要有吸附法,光催化氧化技术和生物降解法等,然而这几类方法各有不足,吸附法目前面临的一些挑战主要有:吸附剂分散性差、吸附容量较小、回收困难,甚至造成二次污染。即吸附法仅是一种物理转移,无法彻底降解这类物质。光催化氧化技术处理效率较低,且所需能耗较大。生物降解法的降解效率因受到许多因素的制约,处于较低水平。因此寻找一种高效清洁的水中难降解有机物处理技术十分必要。射频放电等离子体技术是近些年发展起来的一种低温等离子体技术,其在反应过程中所富含的电子、离子、自由基和激发态分子具有很高的反应活性,可以促使常规条件下难以进行的反应得以实现。本论文研究了射频放电等离子体降解水中典型有机污染物的效果及其机理。通过实验分析研究了初始浓度、溶液初始pH、·OH清除剂对其去除效果的影响,对反应过程中过氧化氢、中间产物以及其可能的反应机理变化情况也进行了研究。本论文主要包括四部分。第一部分是低温等离子体技术的研究进展,分析各类低温等离子体水处理技术的优缺点,讨论了射频放电等离子体在水处理中的优势,并介绍了实验平台。第二部分是射频放电等离子体技术降解水中典型偶氮染料—普拉红B的研究。利用紫外可见分光光度计和离子色谱检测反应过程的中间产物。实验结果表明,射频等离子放电是一种高效的偶氮染料去除技术,放电击穿电压随电导率升高而减小。经过60min放电处理,去除率达到89%;染料普拉红B在溶液为酸性条件下,较易降解。自由基清除剂对普拉红B的脱色效率有明显的抑制作用,且抑制作用大小为叔丁醇>甲醇。二价铁盐和三价铁盐对普拉红B的去除都有促进作用,且效果为Fe²⁺>Fe³⁺。主要降解产物为小分子有机酸。放电产生的·OH对普拉红B脱色起主要贡献。第三部分是射频放电等离子体技术降解水中典型卤乙酸—溴乙酸的研究。一溴乙酸可被有效降解。碱性溶液和自由基清除剂可以提高一溴乙酸的去除率,由于大气环境下氮气的参与,在大气环境和氩气环境中放电过程中溶液pH各不相同。主要的中间产物为甲酸、乙酸、草酸、溴酸根,最终产物为无机碳、水和溴离子。水化电子可能是主导一溴乙酸降解的主要物质,羟基自由基则主要起氧化作用。第四部分是射频放电等离子体技术降解水中典型抗生素—甲硝唑的研究。甲硝唑含量通过液相色谱来检测,中间产物通过离子色谱来测定。研究结果表明该技术对甲硝唑的降解效果良好。pH对甲硝唑去除率无明显影响。反应过程中主要的中间产物是甲酸、亚硝酸根离子、草酸、硝酸以及乙酸,最终产物是无机态碳和氮。水合氢离子在反应中起主要作用,羟基自由基主要起氧化作用。