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(nèi)外光催化氧化技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢充分研究分析的基礎(chǔ)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(shè)計了兩種新型的光學纖維載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(nèi)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(yīng)器和非聚光式光催化氧化反應(yīng)器處理水中有機污染物的效果及提高光催化氧化反應(yīng)效率的途徑,同時對反應(yīng)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(yù)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(jié)果表明,光學纖維載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(yīng)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(guān):當·OH濃度很低時,表現(xiàn)為零級反應(yīng)動力學;當·OH濃度很高時,反應(yīng)動力學規(guī)律隨著有機物濃度的增加從一級轉(zhuǎn)變?yōu)榱慵?最后,還探討了光學纖維載TiO2膜光催化氧化技術(shù)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(shù)發(fā)展的最新動態(tài),對解決難降解有機廢水處