多相纳秒脉冲放电协同二氧化钛系统对大肠杆菌的灭活

多相纳秒脉冲放电协同二氧化钛系统对大肠杆菌的灭活第42卷第8期：2487-2493高电压技术Vol.42,No.8:2487-24932016年8月31日HighVoltageEngineeringAugust31,2016DOI:10.13336/j.1003-6520.hve.20160812005多相纳秒脉冲放电协同二氧化钛系统对大肠杆菌的灭活孙明，杜审言，徐海洋，朱志鹏（上海海事大学静电研究所，上海200135）摘要：基于压舱水处理技术的研究，利用多相纳秒脉冲放电协同二氧化钛(TiO2)系统产生的强氧化性活性物质、冲击波、紫外光和强电场等对污水中的有害微生物进行有效灭活。实验中以大肠杆菌为目标灭菌物，通过多相纳秒脉冲放电来获取低温等离子体并和TiO2光催化剂相结合。采用单喷嘴−筒式放电结构，研究了不同脉冲峰值电压、脉冲重复频率、鼓入气体体积流量、TiO2镀膜长度、放电处理时间、大肠杆菌的初始浓度等条件对大肠杆菌灭活效果的影响。研究结果表明：当脉冲峰值电压为31kV、脉冲重复频率为50Hz、鼓入气体体积流量为80mL/min、TiO2镀膜长度为1.0cm、放电处理时间为10min时，大肠杆菌的灭活率达到99.88%；大肠杆菌的剩余量随着脉冲峰值电压、脉冲重复频率、放电处理时间的增大而减小；随着大肠杆菌初始浓度的增加而增大；随着鼓入气体体积流量的升高而先减小后增大；随着TiO2镀膜长度的增加而先减小后基本不变。关键词：放电等离子体；喷嘴−筒式反应器；大肠杆菌；灭活；二氧化钛；脉冲放电InactivationofE.coliinMultiphaseNanosecondPulsedDischargeCooperativeTiO2SystemSUNMing,DUShenyan,XUHaiyang,ZHUZhipeng(InstituteofElectrostatics,ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai200135,China)Abstract：Strongoxidizingactivespecies,shockwave,ultraviolet-lightandstrongelectricfieldinmultiphasenanosecondpulsedischargecooperativetitaniumdioxidesystem