光學纖維載TiO-,2-膜光催化氧化水中微量有機污染物的研究.pdf

1、該論文在對國內外光催化氧化技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢充分研究分析的基礎上,通過溶膠-凝膠法在石英光學纖維上成功制備了牢固的銳鈦礦型TiO2膜,設計了兩種新型的光學纖維載TiO2膜光催化氧化反應器:聚光型光催化氧化反應器和非聚光式光催化氧化反應器.選取苯酚、陰離子表面活性劑、4-氯酚三種有機物以及自來水為研究對象,通過有機物濃度測定、TOC測定、紫外掃描、紫外254nm吸光度(A254)、液相色譜分析以及COD測定、亞硝酸鹽濃度測定等手段,

2、在國內首次研究了采用光學纖維載TiO2膜的聚光式光催化氧化反應器和非聚光式光催化氧化反應器處理水中有機污染物的效果及提高光催化氧化反應效率的途徑,同時對反應的動力學規(guī)律進行了研究.提出并研究了以除鐵除錳和活性炭吸附、精濾膜過濾為預處理,光催化氧化和光化學氧化聯(lián)用作為終端處理的飲用水深度處理新工藝.研究結果表明,光學纖維載TiO2膜的聚光式光催化氧化反應器和非聚光式光催化氧化反應器均可有效增加紫外光的穿透深度,光學纖維載TiO2膜具有較好

3、的光催化活性,有效解決了傳統(tǒng)的固定相光催化氧化技術中存在的光在水溶液中的穿透深度低、催化劑與水及光的接觸面積小等問題;在光催化氧化過程中外加H2O2或O3等氧化劑,將光催化氧化和光化學氧化聯(lián)用,可大大提高光催化氧化的效率;外加O3的效果優(yōu)于外加H2O2的效果;臭氧濃度對光催化氧化有機物的效果有很大的影響;非聚光式光催化氧化反應器采用主波長254nm的紫外線殺菌燈比主波長365nm的紫外線殺菌燈光催化氧化效果好;光催化氧化新工藝可有效降低

4、自來水中的有機物(TOC、CODMn、A254)和亞硝酸鹽含量,但對氨氮沒有去除作用.光學纖維載TiO2膜光催化氧化水中有機污染物的動力學規(guī)律與水溶液中的·OH濃度密切相關:當·OH濃度很低時,表現(xiàn)為零級反應動力學;當·OH濃度很高時,反應動力學規(guī)律隨著有機物濃度的增加從一級轉變?yōu)榱慵?最后,還探討了光學纖維載TiO2膜光催化氧化技術去除水中有機污染物的機理.該項目的研究緊跟國際光催化氧化水處理技術發(fā)展的最新動態(tài),對解決難降解有機廢水處