印染廢水成分復雜、廢水量大、色度高、COD值高,人造絲皂化物以及大量新型助劑的廣泛應用,使大量難降解的有機化合物進入廢水,使廢水抗氧化、抗生物降解,增加了廢水處理的難度。如何消除印染廢水中的高色度和高COD值,是長期困擾印染廢水治理的兩個關鍵問題〔1〕。目前國內外處理印染廢水多以生化法為主,輔以化學法,但存在運行成本高、處理效果不佳、COD和色度去除困難等缺點。
半導體光催化氧化技術是目前最有希望的污染物治理新技術之一。該技術具有低能耗、易操作、無二次污染等特點,納米二氧化鈦(TiO2)是目前應用最廣泛的光催化劑,將其應用于印染廢水的處理具有一定的理論意義和應用價值〔2~3〕。目前納米TiO2光催化氧化降解研究的有機物一般是式量較小的有機分子,而大分子有機物的納米TiO2光催化降解研究未見報道。本論文應用石英砂負載納米TiO2薄膜對實際印染廢水進行光催化降解,并對其反應動力學進行研究。
1 實驗過程
1·1 主要試驗儀器與試劑
醫用紫外線燈(30W);光催化反應器(自制):用鏡面玻璃自行制作的矩形槽,規格為50mm×l5mm× 5mm;石英砂(粒徑7~10mm);氟鈦酸銨; HCl,無水乙醇等均為分析純。
1·2 實驗
1·2·1 石英砂負載納米TiO2薄膜的制備
本實驗采用液相沉積法制備石英砂負載納米TiO2 薄膜。以氟鈦酸銨和硼酸為前驅體,將它們分別溶解并混合攪拌均勻,配成濃度分別為C(NH4)2Ti2F6=0·1mol/L、CH3BO3=0·3mol/L的水溶液。將事先依次在去離子水、HCl溶液、NaOH溶液、無水乙醇洗滌過的100g石英砂平鋪于燒杯中,加入250mL的氟鈦酸銨-硼酸混合液, 將燒杯蓋上表面皿,在恒溫水浴鍋中于40℃條件下恒溫沉積50h。將沉積TiO2薄膜的石英砂取出,洗滌干凈,自然晾干,放置于馬弗爐中于450℃熱處理30min。避光保存,待用。
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