TiO2光催化降解印染廢水的研究

1、tio2光催化降解印染廢水的研究黃玉明李天安章嫻君李建雷開友摘要：研究了實際印染廢水的tio2光催化降解，并與不加催化劑的光降解進行比較.結(jié)果表明：采用tio2為催化劑可以顯著加快光催化氧化過程.探討了ph值，催化劑用量，氣流速率及過氧化氫對光催化降解的影響.當催化劑用量為2 g/l，氣流速率為0.4 l/min時光催化效率最高.最佳ph值取決于水樣的色度和cod.過氧化氫的加入可顯著提高廢水的光催化脫色率.關(guān)鍵詞：tio2；光催化降解；印染廢水中圖分類號：x830.2study on the titanium dioxide as catalyst for the photocatalyti

2、c degradation of dying wastewaterhuang yumingli tiananzhang xianjun(institute of environmental chemistry,southwest china normal university,chongqing 400715)lijian(dept.of physics,southwest china normal university, chongqing 400715)leikaiyou(dept.of computer science, southwest china normal university

3、, chongqing 400715)abstractphotocatalytic degradation of dying wastewater was carried out with or without tio2 as catalyst and low-pressure mercury lamp as light source.it is shown that tio2 could greatly accelerate photooxidation of dying wastewater.the varieties that effect the efficiency of photo

4、catalytic degradation of dying wastewater including ph value,the mount of tio2,flow rate of air and h2o2 were studied and optimized.key words:tio2;photocatalytic degradation;dying wastewater 水污染治理作為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題已受到全球范圍的重視，目前，許多國家的地表水和地下水均已受到不同程度的污染.水中污染物主要來源于各工業(yè)排污及農(nóng)用除草劑，化肥，農(nóng)藥等.目前采用的污水處理技術(shù)基本上都基于分離過程（如絮凝，

5、沉淀，吸附等），這類技術(shù)具有工藝成熟，易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化的優(yōu)點，然而這些過程只是將污染物分離或濃縮，或者只是將污染物從一相轉(zhuǎn)移到另一相，并沒有使污染物得到破壞而實現(xiàn)無害化，通常不可避免地帶來二次污染.tio2光催化氧化法具有簡單，快速，徹底，實用性廣，價廉等優(yōu)點，較之生物法，物理法和化學法具有較大的優(yōu)越性.已廣泛用于處理有機污染物19.但該方法目前主要處于實驗室試驗階段1012，用該法處理實際染料廢水的研究不多1315.本工作采用tio2為催化劑，對實際印染廢水的光催化降解進行了研究，為實際應(yīng)用作了有益的嘗試.1實驗部分1.1試劑和儀器二氧化鈦（ar,fluka,北京化學公司分裝，平均粒徑8

6、.0 nm）；印染廢水（重慶某絨布廠）； 濃硫酸（ar）； 硫酸汞（ar）； 重鉻酸鉀（ar）； 硫酸亞鐵銨（ar）； wm-2型無油氣體壓縮機(天津醫(yī)療器械二廠）； ph meter 25（上海甘泉五廠）； 800型離心沉淀器（上海手術(shù)器械 廠）； 低壓汞燈（36 w， 江蘇啟東，主波長253.7 nm）； rigaku d/max-3c 型全自動x射線衍射儀(cu k輻射， 日本）用于表征tio2 的晶型； h-600-1型透射電子顯微鏡（日立， 日本）用于觀察微粒大小.1.2反應(yīng)裝置及實驗方法反應(yīng)裝置如圖1所示. 1.低壓汞燈；2.反應(yīng)器;3.多孔板;4.空氣入口;5.石英管圖1反應(yīng)裝置

7、fig.1schematic diagram ofthe reaction system將印染廢水經(jīng)離心分離除去懸浮物質(zhì)后，取一定量的上清液加酸或堿調(diào)節(jié)ph值，然后加入反應(yīng)器中，加入催化劑，通入壓縮空氣作為氧源，并保持催化劑成懸浮狀態(tài)，開啟低壓汞燈，進行光催化氧化反應(yīng)，每隔一定時間取樣，離心分離后，取適量上清液，按文獻方法16，17分別測定色度和cod.1.3cod去除率，脫色率的計算（1） 采用滴定法測定光催化降解前后的cod0和cod1，按下式計算cod去除率：cod去除率=(cod0-cod1)/cod0)100%（2） 采用稀釋倍數(shù)法測定印染廢水的色度，由下式計算脫色率：脫色率=(s0

8、-s1)/s0)100%式中s0,s1分別代表光催化降解前后印染廢水的色度.2結(jié)果與討論2.1催化劑tio2的表征光催化降解中使用的tio2有兩種晶型：金紅石型和銳鈦型.但是只有銳鈦型tio2具有較高的反應(yīng)活性18，19.本試驗用x射線衍射儀對所用tio2進行表征，結(jié)果表明：所用tio2主要是銳鈦型tio2.進一步用透射電子顯微鏡以及粒徑分析儀對其進行粒徑分析，表明其平均粒徑為8.0 nm.2.2印染廢水水質(zhì)試驗水為重慶某絨布廠污水處理站的綜合廢水，但主要是印染車間的印染廢水，呈深藍黑色，其水質(zhì)如表1所示.表1廢水水質(zhì)table 1quality of the wastewater 色度 ph值 ss(mg/l) codcr(o2, mg/l) 2000倍 9.510 5 00010 300 300700 2.3印染廢水的光氧化