印染废水成分复杂、废水量大、色度高、COD值高,人造丝皂化物以及大量新型助剂的广泛应用,使大量难降解的有机化合物进入废水,使废水抗氧化、抗生物降解,增加了废水处理的难度。如何消除印染废水中的高色度和高COD值,是长期困扰印染废水治理的两个关键问题〔1〕。目前国内外处理印染废水多以生化法为主,辅以化学法,但存在运行成本高、处理效果不佳、COD和色度去除困难等缺点。
半导体光催化氧化技术是目前最有希望的污染物治理新技术之一。该技术具有低能耗、易操作、无二次污染等特点,纳米二氧化钛(TiO2)是目前应用最广泛的光催化剂,将其应用于印染废水的处理具有一定的理论意义和应用价值〔2~3〕。目前纳米TiO2光催化氧化降解研究的有机物一般是式量较小的有机分子,而大分子有机物的纳米TiO2光催化降解研究未见报道。本论文应用石英砂负载纳米TiO2薄膜对实际印染废水进行光催化降解,并对其反应动力学进行研究。
1 实验过程
1·1 主要试验仪器与试剂
医用紫外线灯(30W);光催化反应器(自制):用镜面玻璃自行制作的矩形槽,规格为50mm×l5mm× 5mm;石英砂(粒径7~10mm);氟钛酸铵; HCl,无水乙醇等均为分析纯。
1·2 实验
1·2·1 石英砂负载纳米TiO2薄膜的制备
本实验采用液相沉积法制备石英砂负载纳米TiO2 薄膜。以氟钛酸铵和硼酸为前驱体,将它们分别溶解并混合搅拌均匀,配成浓度分别为C(NH4)2Ti2F6=0·1mol/L、CH3BO3=0·3mol/L的水溶液。将事先依次在去离子水、HCl溶液、NaOH溶液、无水乙醇洗涤过的100g石英砂平铺于烧杯中,加入250mL的氟钛酸铵-硼酸混合液, 将烧杯盖上表面皿,在恒温水浴锅中于40℃条件下恒温沉积50h。将沉积TiO2薄膜的石英砂取出,洗涤干净,自然晾干,放置于马弗炉中于450℃热处理30min。避光保存,待用。
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