光學(xué)纖維載TiO-,2-膜光催化氧化水中微量有機(jī)污染物的研究.pdf

1、該論文在對(duì)國(guó)內(nèi)外光催化氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)充分研究分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)溶膠-凝膠法在石英光學(xué)纖維上成功制備了牢固的銳鈦礦型TiO2膜,設(shè)計(jì)了兩種新型的光學(xué)纖維載TiO2膜光催化氧化反應(yīng)器:聚光型光催化氧化反應(yīng)器和非聚光式光催化氧化反應(yīng)器.選取苯酚、陰離子表面活性劑、4-氯酚三種有機(jī)物以及自來(lái)水為研究對(duì)象,通過(guò)有機(jī)物濃度測(cè)定、TOC測(cè)定、紫外掃描、紫外254nm吸光度(A254)、液相色譜分析以及COD測(cè)定、亞硝酸鹽濃度測(cè)定等手段,

2、在國(guó)內(nèi)首次研究了采用光學(xué)纖維載TiO2膜的聚光式光催化氧化反應(yīng)器和非聚光式光催化氧化反應(yīng)器處理水中有機(jī)污染物的效果及提高光催化氧化反應(yīng)效率的途徑,同時(shí)對(duì)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律進(jìn)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(guò)濾為預(yù)處理,光催化氧化和光化學(xué)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(jié)果表明,光學(xué)纖維載TiO2膜的聚光式光催化氧化反應(yīng)器和非聚光式光催化氧化反應(yīng)器均可有效增加紫外光的穿透深度,光學(xué)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(shù)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(wèn)題;在光催化氧化過(guò)程中外加H2O2或O3等氧化劑,將光催化氧化和光化學(xué)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(duì)光催化氧化有機(jī)物的效果有很大的影響;非聚光式光催化氧化反應(yīng)器采用主波長(zhǎng)254nm的紫外線殺菌燈比主波長(zhǎng)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(lái)水中的有機(jī)物(TOC、CODMn、A254)和亞硝酸鹽含量,但對(duì)氨氮沒有去除作用.光學(xué)纖維載TiO2膜光催化氧化水中有機(jī)污染物的動(dòng)力學(xué)規(guī)律與水溶液中的·OH濃度密切相關(guān):當(dāng)·OH濃度很低時(shí),表現(xiàn)為零級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué);當(dāng)·OH濃度很高時(shí),反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律隨著有機(jī)物濃度的增加從一級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵?jí).最后,還探討了光學(xué)纖維載TiO2膜光催化氧化技術(shù)去除水中有機(jī)污染物的機(jī)理.該項(xiàng)目的研究緊跟國(guó)際光催化氧化水處理技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),對(duì)解決難降解有機(jī)廢水處