光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究（共11篇）

篇1：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

本文主要介绍了光催化氧化技术在染色废水领域应用的机理,举例说明了光催化氧化技术在单一染料废水的.脱色效果及其主要的缺点,介绍了协同光催化氧化技术的概念及其优越性,并说明了今后光催化氧化技术在染色废水处理中的应用前景.

作 者：陈勇 作者单位：武汉大学资源与环境工程学院,湖北,武汉,430000;河南工程学院,河南,新郑,451191刊 名：染整技术英文刊名：TEXTILE DYEING AND FINISHING JOURNAL年，卷(期)：201032(7)分类号：X79关键词：光催化氧化 染色废水 脱色率

篇2：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

偶氮染料的光还原脱色及其染色废水的回用研究

用还原脱色剂对水溶性偶氮染料进行光还原脱色降解,重点考察了还原脱色剂、辐射光以及染料浓度等对还原脱色反应的影响,并将脱色后的染色废水回用于棉织物染色中.结果表明,以适当比例的引发剂和促进剂组成的还原脱色剂具有较强的脱色降解能力,辐射光对染料的还原脱色反应具有明显的促进作用,染料浓度的.提高不利于染料的脱色降解反应.脱色废水可以回用于棉织物的活性染料染色中,通过降低染色过程中氯化钠和碳酸钠的添加量,可使染色试样与自来水染色试样的总色差(DE*)<1.0.

作 者：董永春 葛晓青 陈勇 董文静 刘瑞华 Dong Yongchun Ge Xiaoqing Chen Yong Dong Wenjing Liu Ruihua 作者单位：天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津,300160刊 名：工业水处理 ISTIC PKU英文刊名：INDUSTRIAL WATER TREATMENT年，卷(期)：26(8)分类号：X703.1关键词：偶氮染料 还原 脱色 染色废水 回用

篇3：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

1 光催化过程中的基本特征

光催化技术早在上个世纪60 年代就有相应的研究, 由于在光催化技术中存在节能效应较为明显, 需要的设备较为简单, 而且操作也较为方便, 近些年来受到了我国很多广大用户的欢迎。针对光催化技术而言, 其基本的特征是采用一种特殊的材料作为传递技术, 采用特殊的溶剂, 在该溶液中, 容积会有足够的压力, 通常是由水提供的压力, 通过相应的反渗透膜, 从而将其分离, 由于该项技术违背了自然渗透的基本原理, 因此我们成为反渗透的作用, 目前光催化的发方法基本上都是通过反渗透的犯法进行分离, 从而达到提取, 纯化和浓缩等的作用, 针对反渗透装置而言, 在不同的工厂, 由于需要的参数存在一定的差异, 因此在方案的确定上存在一定的差异。

2 光催化技术在化工废水中的具体应用

光催化反应时在氧化还原反应的基础形成的, 在整个化学反应过程中, 纳米材料的TO2在整个反应的体系中起到了非常重要的作用。在此过程中发生非常复杂化学反应:

利用Ti O光电化学悬浮电池的光生电流响应可对此进行研究。添加少许H0, 反应不及时, 使得反应不能发生, 没有光生阳极电流, 仅有光生阴极电流填加过量的HO, 将发生如下反应:

H2Oz+OH·→Hs O+HO2

HO+0H·→H2O+O

2.1 光催化能够在污水净化中的应用

光催化技术已经在我国的一些区域中有了一定的发展。目前随着光催化技术的开展, 在一定程度上大大降低了反渗透污水的淡化组成的成本, 使得饮用污水在一定程度上大大降低了其成本。在光催化技术中, 常常会使用到催化剂技术的运用, 可以直接淡化污水, 但是在去除污水中有机物、胶体、细菌以及悬浮物的功能上无法实现, 因此近些年来, 采用膜蒸馏技术能够在一定程度上有效解决上述问题, 对于盐离子、胶体和大分子的脱离有较大的帮助, 对于设备的要求也较为简单, 操作也较为便捷, 并且膜使用的寿命也较长, 具备能耗低等优点。

在光催化反应中是很好的光生电子的接受体另外, 由于反直O也起到OH·自由基清除剂的作用。由于p H值对Ti O的表面态和溶液中的相关反应及Ti O的平带电位都有影响、p H值对光催化反应的影响比较复杂p H值增加, 阳极光生电流减少, 只能说明反应对此有一定的影响。

2.2 光催化技术的应用领域

很多工业废水直接能够排入到水体中, 这些工业废水一方面成分较为复杂, 工业废水中常常含有不同浓度以及不同成分的化学物质, 很多化学物质甚至具备有较高的经济价值, 同时具有一定的毒性。为了保护我国的水体环境不受到污染, 需要对这些水体中的成分进行回收, 必须针对排放的工业废水进行有效的净化处理, 采用光催化技术, 可以针对工业废水中的物质进行循环的使用, 一方面能够降低环境的污染, 另外一方面能够保证物质的循环使用。光催化技术目前已经主要运用到以下几个工业废水的处理中:造纸工业、金属飞鼠处理、印染工业、电镀工业等等。

纳米TO2除具有降解有机物和无机物的能力外, 还具有杀菌的功能。因此, 纳米TO2是自来水净化的良好处理材料。将纳米TO2固定于玻璃纤维网上形成催化膜, 用于净化饮用水时, 自来水中有机物总量的去除率在60%以上, 19 种优先污染物中, 有5 种完全去除, 其它21 种有害有机物有10 种的浓度降至检测限以下。同时, 细菌总数也明显降低, 全面提高了水质, 达到了直接安全饮用的要求。

3 结语

光催化技术处理化工污水是在氧化还原反应的基础上产生的, 因此相关的技术人员针对光催化技术的运用需要充分的了解, 这样才能够更加熟练的运用到实际的化工生产中。

参考文献

[1]和佳媛, 贾庆明, 伍水生, 等.光催化在废水处理中的应用[J].化工新型材料, 2014 (10) .

篇4：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

关键词：光催化生物法有机废水

中图分类号：TQ02文献标识码：A文章编号：100703973(2010)09－073－02

1、引言

近年来。工业废水，如农药、制药、造纸、印染等废水的直接排放，造成了水体严重的有机污染，严重威胁着人类的健康，已成为一个严峻的环境问题。目前全世界已发现的700多万种有机化合物中，地面水体中检出的有机物达到2221种，其中具有致癌、致畸达数百多种。

目前，虽然物理法、化学法、生物处理及高级氧化技术(Ad－vanced oxidation processes，AOPs)应用于难降解有机工业废水的处理，但仍缺乏经济而有效的实用技术。近年来，一些联合处理技术，如光催化氧化联合生物处理技术，应用于低浓度有机废水的处理显示出其独特的优越性，成为废水治理领域的研究热点，引起越来越多学者的关注和研究。

本文简要概述了水体中低浓度有机废水处理技术现状，综述了光催化氧化联合生物处理技术的研究进展。

2、低浓度有机废水处理技术

一般认为，有机废水浓度在1000mg／L以上的为高浓度有机废水，应首先考虑酚的回收利用：浓度在500mg／L以下的为低浓度有机废水，需净化处理后排放或循环使用。有机废水成分复杂、毒性大、有机物含量高，处理起来有极高的难度。目前，有机废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法及高级氧化技术。与物理法、化学法相比，生物法具有经济、高效、处理量大、无二次污染的特点，是目前低浓度有机废水处理应用最为广泛的技术。

近年来。一些学者利用高级氧化技术，如光催化技术，联合生物法处理低浓度有机废水，通过光催化氧化使得那降解有机化合物矿化，转变为易于生物降解的或毒性较小的有机物，一定程度上加速了生物降解速率，降解更彻底，无二次污染，具有突出的优势和广阔的应用前景。

3、光催化联合生物法处理低浓度有机废水技术

3.1光催化技术

光催化技术以光敏化半导体为催化剂，在紫外光或日光照射下产生电子一空穴对，催化剂表面羟基或水吸附后，形成氧化能力极强的羟基自由基，通过一系列自由基氧化反应降解有机物。该技术在常温常压下降解有机物，甚至完全矿化，经济，无二次污染。光催化剂TiO₂以其价廉、稳定、无毒、无腐蚀性，具有广阔的应用前景。主要缺点是光催化剂不易烧制在载体表面，易在运行过程中脱落流失。

3.2生物法

生物法主要是利用微生物的新陈代谢作用，吸附、氧化、分解有机废水中的酚类化合物，将其转化为稳定的无害物质，使废水得到净化，是我国低浓度有机废水无害化处理的主要方法。生物法处理所用的微生物主要有真菌、细菌和藻类等·生物处理法多采用好氧处理、厌氧－好氧处理、活性污泥和生物膜法。缺点是对有机浓度较高、毒性较强的废水，由于存在毒性物质对微生物活性的抑制作用，处理效率较低。当废水中当生物法处理的废水中含有难降解的酚类化合物时，一般很难降酚类有机物彻底矿化，未充分降解的残余有机物积累或转化后，水体的危害进一步加剧。

3.3光催化技术联合生物法

光催化联合生物技术处理低浓度有机废水是近年来污水处理的研究热点之一。通过光催化作用，在有机废水中产生强氧化性的羟基自由基，一方面将大分子酚类化合物转化为易于生物降解的或毒性较小的有机物，另一方面将小分子物质直接氧化降解为CO₂和H₂O，接近完全矿化。通过发挥光催化技术和生物法两种方法各自的优点，低浓度有机废水的降解更彻底，无二次污染，处理效率更高。

3.4光催化法联合生物法研究现状与进展

李涛等探讨了“磁性颗粒负载型TiO₂”用于光催化氧化－生物工艺，处理有机磷农药废水的可行性。试验结果表明，经80rain光催化氧化处理后，难降解废水在生物段的COD去除率可达到85％以上，但在光催化预处理时间为1h时COD去除率仅仅才35％，光催化预处理阶段初期生成的中间产物也是难生物降解物，只有经充分光催化氧化处理后才能达到好的效果。赵梦月等采用光催化－生化－光催化降解的方法处理有机磷农药废水，当农药废水的进水COD为2000mg／L，有机磷90mg／L时，经光催化1h～2h，后经生物降解16h，最再经光催化处理2h后，出水COD小于180mg／L，有机磷含量小于0.5 mg／L，总体有机磷去除率可达99％以上。

Hess等采用光催化，生化联合法处理TNT炸药废水得出结论，当只用生化法处理100 mg／LTNT废水时。其矿化率为14％，如果用光催化法先预处理2h，其矿化率则为23％，若预处理6h，则TNT矿化率为32％。Parra等用光催化－生化联合法处理异丙隆废水。对于经光催化预处理1h后的异丙隆废水(0.2mM)，BOD5／COD比值由O增至0.65，增加了可生化性。王怡中等采用光催化－生物法联合法处理100ppm的甲基橙废水，实验结果表明先生物法、后光催化氧化是一种比较好的组合方法，光催化氧化和生物氧化对甲基橙都有去除作用，24h生物氧化，溶液COD去除达69.68％，色度去除达22.39％，随后光催化氧化1h，COD去除达84.65％，色度去除达到91.31％。 Gomez等采用光催化，生物复合反应器降解Z,－－胺四乙酸铁氨(EDTA－Fe)溶液(2.5mM)，结果表明，2.5h光催化氧化后，50％的EDTA－Fe溶液被降解，与此同时，BOD5／COD的比例增加了4倍，明显增加了对EDTA－Fe溶液的可生化性。Mohanty等研究了H酸的光催化－生化降解过程。对于1000mg／LH酸溶液，经生化降解后，COD仅脱除了3.5％；经光催化预处理30 min后(此过程COD脱除了13.7％)，再经生化处理，COD总脱除率为46％；经光催化预处理1h后(此过程COD脱除了27.5％)，再经生化处理，COD总脱除率为61.3％。

邢核等将多相光催化氧化法与生物氧化法组合，探讨了在太阳光条件下负载型催化剂降解染料化合物(50ppm的活性艳红K－2G溶液)的可行性，实验表明，光催化法对色度的去除作用明显，生物氧化法对溶液COD的去除作用明显。经24h生物氧化后，溶液的COD去除最高可达82.92％，经5h光催化氧化，色度的去除保持在20％－30％之间。谢翼飞等采用光催化与生化组合工艺处理印染模拟废水(活性艳红X－3B和阳离子艳红5GN)，脱色率达到94％，COD去除率为94％，远比单独用光催化或生化处

理优越。Balcioglu等采用光催化，生化联合法处理制浆漂白废水，该废水经光催化预处理后，其生物降解性能大大提高。

李川等采用三相内循环式流化床光反应器和固定床生物反应器联合处理难生物降解的对氯酚废水。固定床生物反应器处理效果及废水的COD／BOD5证实，光催化预处理能明显的增强对氯酚的可生化性，使之更易彻底矿化。刘虹通过将光催化与生物膜组合成一体处理苯酚废水，苯酚被光催化降解后立即被生物降解，在反应器中重复循环被降解的效果，难降解与可降解有机物同时得到转化与降解，大大提高了含苯酚废水的处理效率。研究表明，单独生物降解苯酚比单独紫外光辐射降解苯酚时速率较快：苯酚在紫外光与生物膜协同作用下，其去除负荷相比单独紫外辐射和生物膜降解要高；通过生物膜和紫外辐射共同作用，虽然苯酚的降解速率与单独采用生物膜降解时一样，但苯酚的矿化程度要比单独生物降解高。Zhang Y等采用光催化－生物复合反应器对苯酚的降解情况，单独经10h光催化仅能降解部分苯酚，矿化率也不是很高：单独生物降解虽然能几乎完全去除苯酚，但苯酚的矿化率不超过74％，光催化与生物氧化同时进行，能更迅速的去除苯酚，苯酚的矿化率接近92％。

Marsolek MD等人研究了一种新型光催化复合生物膜的循环床(PCBBR)，利用醋酸纤维做光催化剂和微生物的共同载体，载体表层负载浆液形式的Degussa P25 TiO₂，微生物负载在载体内部大孔道中，避免了紫外光辐射及羟基自由基等有毒害物质杀死微生物，使光催化和生物法密切联系。实验结果表明，单独光催化作用下，TCP和COD去除率分别为32％和26％，载体负载微生物后，TCP和COD去除率分别提高到98％和96％，而单独生物降解不能去除TCP。

4、前景展望

光催化氧化联合生物法处理难降解有机废水作为一种新型的处理方法，通过光催化氧化处理和生物降解处理之间协同耦合作用，使难降解有机物，经过光催化氧化后转变为易于被微生物所利用或分解的中间产物，使难降解有机废水矿化程度进一步提高，两级联合处理废水后效率大幅度提高。与传统有机废水处理方法相比，光催化联合生物法，弥补了二者的缺点，在未来低浓度有机废水处理中，具有更广阔的发展和应用推广潜力。

5、结语

光催化氧化联合生物法处理有机废水，目前仍存在许多问题。需进一步深入研究。第一，光催化氧化协同生物降解的作用机理尚未完善，如反应器的组合式、分体式、组合的先后顺序等对处理效果的影响，及光催化氧化阶段对微生物生长及分布规律的影响等，都需做大量研究工作；第二，目前，光催化剂的负载、成型方式仍不太理想，有待提高，在实际应用中必须考虑，使得光催化剂具有良好的催化特性、经济型及耐用性。

参考文献：

[1]申森，王振强等，水体中有机污染物的治理技术[J]，科技咨询导报,2006,(14)：70－71，

篇5：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

多相光催化氧化处理焦化废水的研究

以TiO2为催化剂,H2O2为氧化剂,在紫外光照射下采用多相光催化氧化法对焦化废水进行处理,探讨了影响COD去除率的各种因素,得出了最佳工艺条件.结果表明该法可使焦化厂二沉池废水COD从350.3mg/L降至53.1mg/L,COD去除率可达84.8%.还发现多相光催化氧化工艺并不适合处理高浓度废水,但通过提高H2O2的`投加量可扩大多相光催化氧化法处理焦化废水的浓度范围.

作 者：刘红 刘潘 LIU Hong LIU Pan 作者单位：武汉科技大学化工与资源环境学院,武汉,430081刊 名：环境科学与技术 ISTIC PKU英文刊名：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY年，卷(期)：200629(2)分类号：X75关键词：焦化废水 二氧化钛 多相光催化氧化 过氧化氢

篇6：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

光催化氧化法处理含酚废水影响因素研究

实验用TiO2作为光催化剂,探讨了掺杂不同金属离子,普通催化剂与纳米级催化剂,不同助催化剂掺杂量,光催化剂的加入量,紫外光和太阳光光照,苯酚浓度等对光催化氧化废水中苯酚速度及降解率的影响.实验表明,在低浓度苯酚废水中,纳米催化剂优于普通催化剂,紫外光优于自然光.

作 者：邵坚 李海华 王延乐 SHAO Jian LI Hai-hua WANG Yan-le  作者单位：华北水利水电学院,环境工程系,郑州,450008 刊 名：河南科学  ISTIC英文刊名：HENAN SCIENCE 年，卷(期)：2006 24(5) 分类号：X7 关键词：光催化   降解率   苯酚废水  

篇7：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

摘要：采用水解酸化-生物接触氧化-光催化处理印染废水的`试验,日处理水量60L,COD及色度的去除率分别都能达到90%以上.出水水质达到<纺织印染行业水污染物排放标准>(GB4287-92)一级标准.作 者：于佳 许吉现 孙广垠 王燕 作者单位：于佳,许吉现,孙广垠(河北工程大学城市建设学院,河北,邯郸,056038)

王燕(水利部海委引滦工程管理局,河北,唐山,064309)

篇8：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

关键词：光电催化,刚果红,染料废水,氧化锌,泡沫镍

刚果红是一种典型的联苯胺类直接偶氮染料, 它在生产和使用过程中流失率高, 易进入水体, 对生态环境有破坏作用。刚果红染料废水具有水质变化大、色度和COD高等特点, 传统的好氧生化处理方法很难处理[1]。而在厌氧条件下, 刚果红会生成毒性更大的芳香胺类物质[2]。因此, 研发新的刚果红染料废水处理方法具有重要的实际意义。

本工作采用阴极还原法制备了泡沫镍负载纳米Zn O (Zn O/Ni) 电极, 采用高压汞灯为光源, 结合铂电极对模拟刚果红染料废水进行了光电催化脱色的实验研究。采用SEM和XRD技术对Zn O/Ni电极进行表征。考察了催化工艺、电解质种类及浓度、初始废水p H和反应温度等因素对刚果红降解率的影响。

1 实验部分

1.1 试剂、材料和仪器

刚果红、Zn (NO3) 2、Na2S O4、Na NO3、Na Cl:分析纯。

泡沫镍:工业级。

G Y Z 250型自镇流荧光高压汞灯:波长254nm, 佛山电器照明股份有限公司;722型可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;J1201-1A型直流稳压电源:杭州金帆科教仪器有限公司;Sirion200型场发射扫描电子显微镜:荷兰FEI公司;D/MAX-3B型多晶X射线衍射仪:日本岛津公司。

1.2 Zn O/Ni电极的制备

以预处理后的泡沫镍板为阴极、铂电极为阳极、浓度为0.3 mol/L的Zn (NO3) 2溶液为电解液, 在温度为65℃、电流为30.0 m A的条件下, 电沉积35 min, 取出泡沫镍, 于150℃恒温箱中干燥120min, 制得Zn O/Ni电极。

1.3 实验方法

以Zn O/Ni电极为阳极, 铂电极为阴极, 向自制光电催化反应器中加入80 m L质量浓度为30 mg/L的模拟刚果红染料废水和一定量的电解质, 高压汞灯置于光电催化反应器外, 距离阳极15 cm, 平行照射。外加电流1.0 m A, 由直流稳压电源提供。

1.4 分析方法

采用SEM技术观察Zn O/Ni的表面形貌;采用XRD技术对Zn O/Ni的结构进行表征。采用可见分光光度计于波长500 nm处测定处理前后模拟刚果红染料废水的吸光度[3], 计算降解率。采用重铬酸钾法测定废水COD[4];采用稀释倍数法测定废水色度[5]。

2 结果与讨论

2.1 Zn O/Ni电极的SEM和XRD表征结果

Zn O/Ni电极的SEM照片见图1。由图1可见, 泡沫镍表面凹凸不平, 疏松多孔, 比表面积大, 在泡沫镍表面负载着均匀致密的片状Zn O。

Zn O/Ni电极的XRD谱图见图2。由图2可见, 在2θ为44.635°, 52.147°, 77.621°处出现了泡沫镍的衍射峰;2θ为32.070°, 34.554°, 36.648°, 47.665°, 56.324°, 63.119°, 68.063°, 69.276°处出现的衍射峰分别对应于Zn O的晶面 (100) , (002) , (101) , (102) , (110) , (103) , (112) , (201) 。通过对照JCPDS标准衍射卡, 确定XRD谱图中除泡沫镍的衍射峰和Zn O六方晶系结构的衍射峰外, 无其他杂峰, 说明制得的试样仅由泡沫镍和Zn O组成, 且试样纯度高。根据Scherrer公式[6], 计算得泡沫镍表面负载的Zn O颗粒的平均粒径为23.6 nm, 说明制备的Zn O为纳米级颗粒。

2.2 催化工艺对刚果红降解率的影响

在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.050 mol/L、初始废水p H为5、反应温度为25℃的条件下, 催化工艺对刚果红降解率的影响见图3。

由图3可见, 当反应时间为0~60 min时, 脱色反应较为迅速, 反应60 min时光电催化、光催化和电催化3种催化工艺对刚果红的降解率分别为68.17%, 40.43%, 34.91%。由此可见, 光电催化工艺处理刚果红染料废水的效果比单纯的光催化和单纯的电催化效果都要好。综合考虑降解效果和经济因素, 选择反应时间为60 min较适宜。

2.3 电解质种类对刚果红降解率的影响

采用光电催化方式, 在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质浓度为0.050 mol/L、初始废水p H为5、反应温度为25℃的条件下, 电解质种类对刚果红降解率的影响见图4。由图4可见:分别以Na2SO4, Na NO3, Na Cl为电解质时, 刚果红降解率的变化趋势基本一致;反应60 min后, Na2SO4, Na NO3, Na Cl电解质体系的刚果红降解率分别为68.81%, 50.56%, 36.36%。3种电解质体系的反应速率的大小顺序依次为:Na2SO4电解质体系>Na NO3电解质体系>Na Cl电解质体系。向体系中加入电解质后, 溶液中离子浓度增加, 电导率提高, 电解电流作用加大。Zn O具有宽的带隙, 在高压汞灯照射条件下, 价带的电子被激发到导带, 产生光生电子-空穴对, 与水作用生成羟基自由基[7], 从而氧化刚果红, 使模拟刚果红染料废水脱色。Cl-在阳极表面可被氧化成Cl2和Cl O-, Cl2和Cl O-可快速破坏生色基团, 但对刚果红的进一步降解作用不强[8]。因此, 选择以Na2SO4为电解质较适宜。

2.4 电解质Na2SO4浓度对刚果红降解率的影响

采用光电催化方式, 在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、初始废水p H为5、反应温度为25℃的条件下, 电解质Na2SO4浓度对刚果红降解率的影响见图5。由图5可见, 随电解质Na2SO4浓度的增加, 刚果红降解率先增加后降低。这是因为, Na2SO4浓度太低, 废水电阻大, 在电流一定的情况下发生光电催化的效率低;Na2SO4浓度过大, 导致电解过程中发生复杂的电化学反应, 并且增加电耗, 使光电催化处理成本增加[9]。因此, 选择电解质Na2SO4浓度为0.050 mol/L较适宜。

2.5 初始废水p H对刚果红降解率的影响

由于Zn O/Ni电极上的Zn O属于两性化合物, 在强酸性和强碱性条件下不稳定, 因此只考察模拟刚果红染料废水在弱酸性、中性和弱碱性条件下 (废水p H为5~9) , 刚果红降解率的变化情况。采用光电催化方式, 在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.050 mol/L、反应温度为25℃的条件下, 初始废水p H对刚果红降解率的影响见图6。

由图6可见:在酸性条件下的刚果红降解率明显高于中性和碱性条件下的降解率;当初始废水p H为5时, 反应60 min后, 刚果红降解率达70.66%;随着碱性的增强, 刚果红降解率逐渐降低;当初始废水p H为9时, 降解率仅为22.22%。

这是由于:第一, 在高压汞灯的照射下, Zn O表面产生电子-空穴对, 当溶液为酸性时, 刚果红更易在Zn O的表面吸附, 吸附量越大越有利于降解, 而当溶液为碱性时, 由于电荷间的排斥作用刚果红在Zn O表面的吸附量很小, 导致光催化氧化作用受到一定的影响[10];第二, 在酸性溶液中, 空气中的O2在搅拌作用下在阴极还原生成·OH, 能更好地降解刚果红, 而在中性或碱性条件下, O2反应生成H2O, H2O在光照下并不能产生·OH, 因而光催化氧化效果较差;第三, 刚果红在矿化时会生成CO2, 随溶液p H的升高, 溶液中H2CO3和CO2的浓度逐渐增大, 而H2CO3和CO2是·OH的清除剂, 因此会对光电催化氧化降解刚果红产生不利影响[11]。因此, 选择初始废水p H为5。

2.6 反应温度对刚果红降解率的影响

采用光电催化方式, 在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.050 mol/L、初始废水p H为5的条件下, 反应温度对刚果红降解率的影响见图7。由图7可见:随反应温度的升高, 刚果红降解率逐渐增加, 但增加趋势不明显;当反应温度为50℃时, 刚果红降解率为86.36%。随反应温度的升高, 光电催化反应的速率逐渐增大, 促进了光生载流子的分离, 可利用的光生-空穴对增加, 从而提高了模拟刚果红染料废水的脱色效率[12]。因此, 选择反应温度为50℃。

2.7 废水COD和色度的去除效果

采用光电催化的方式降解模拟染料废水中的刚果红, 当外加电流为1.0 m A时, 在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.050 mol/L、初始废水p H为5、反应温度为50℃的条件下, 光电催化反应60 min后, 刚果红降解率为86.36%, COD由反应前的72.0 mg/L降至21.2 mg/L, COD去除率为70.56%;色度由反应前的2 100倍降至150倍, 色度去除率为92.86%。

3 结论

a) 采用阴极还原法制备了Zn O/Ni电极, 以高压汞灯为光源, 结合铂电极对模拟刚果红染料废水进行了光电催化脱色处理。当外加电流为1.0 m A时, 在初始刚果红质量浓度为30 mg/L、电解质Na2SO4浓度为0.050 mol/L、初始废水p H为5、反应温度为50℃的条件下, 光电催化反应60 min后, 刚果红降解率为86.36%。

b) 在上述光电催化处理模拟刚果红染料废水的最优条件下, COD和色度的去除率分别达到70.56%和92.86%。

c) 采用SEM和XRD技术对Zn O/Ni电极进行表征。表征结果显示, 制备的纳米Zn O呈六方晶系结构, 平均粒径为23.6 nm。

参考文献

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篇9：光催化氧化技术在染色废水脱色方面的研究

关键词：化学需氧量；氨氮；混凝；光催化氧化；垃圾渗滤液

中图分类号： X703文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）01-0356-03

收稿日期：2014-03-28

作者简介：范琳清（1988—），女，安徽砀山人，硕士研究生，主要从事环境监测研究。E-mail：fanlinqing1@163.com。

通信作者：朱英存，副教授，主要从事环境监测研究。E-mail：13862091993@163.com。垃圾渗滤液主要是在垃圾堆放和填埋过程中由于降水和微生物分解产生的一种生物难降解的有机高浓度废水[1]，具有水质、水量变化大，有机污染物数量大且种类繁多，氨氮浓度高等特点，不易于生化处理。常用物化处理法[2-5]、土地处理法[6]、生物处理法[7-9]等方法对垃圾渗滤液进行处理。刘松等利用改性沸石处理垃圾渗滤液，结果表明该改性沸石对渗滤液中COD的最佳去除率为36%左右，而且沸石吸附COD的作用以物理吸附为主[2]。吴荻等研究了三级稳定塘在垃圾渗滤液后续处理中的应用，在好氧曝气阶段，BOD、COD的去除率最高可达到42.77%、54.9%[7]。但是使用单一方法处理垃圾渗滤液，不易达到国家要求的排放标准。光催化氧化技术是一种新兴的绿色高级氧化技术，具有反应条件温和、操作简单、高效率、低能耗、环境友好等优点。其反应机理是，在光的激发下，某些具有能带结构的半导体氧化剂如TiO2能够产生氧化性强的羟基自由基（·OH），它是一种无选择性的强氧化剂，可以在温和条件下快速将水样中的有机物彻底氧化为水、二氧化碳等无污染的小分子物质[10-13]。本研究利用混凝-TiO2光催化氧化联合工艺处理垃圾渗滤液，以期寻求去除COD、氨氮的最佳条件。

1材料与方法

1.1仪器与药品

试验仪器：梅宇牌MY3000-6A型混凝试验搅拌仪，飞利浦牌紫外灯（4、8、18、25、30 W），Spectrum721E型分光光度计，Shimadzu UVmini-1240型紫外可见分光光度计，烘箱，马弗炉，电子天平。

试验药品：聚合氯化铝（PAC），氯化铁，硫酸亚铁，碘化钾，碘化汞，氢氧化钠，酒石酸钾钠，无水乙醇，氯化铵，硝酸，钛酸正四丁酯，异丙醇，重铬酸钾，硫酸银，硫酸汞，浓硫酸（优级纯）。以上试剂中除浓硫酸外，均为分析纯。

1.2催化剂的制备

在室温下将20 mL钛酸四丁酯与60 mL无水乙醇混合，并加入少量丙酮，混合完全后形成M溶液。将含有0.3 mg/L Fe3+离子的溶液2 mL、硝酸2 mL、蒸馏水缓慢滴入到20 mL乙醇溶液中，完全混合配成N溶液。将N溶液以2滴/s速度缓慢滴到M溶液中并强烈搅拌，滴加完成后继续持续搅拌30 min，得到Z溶胶。将Z溶胶陈化12 h，于100 ℃下干燥 8 h 后研磨粉末，将该粉末在450 ℃马弗炉中焙烧2 h，自然冷却至室温，制备出改性的二氧化钛粉末。

1.3试验方法

混凝试验：室温下向烧杯中移取1 L垃圾渗滤液，加入聚合氯化铝（PAC），用硫酸和NaOH溶液调节垃圾渗滤液的pH值，使用MY3000-6A型混凝试验搅拌仪在140 r/min转速下搅拌15 min。静置，取上清液分析。

光催化氧化试验：移取经混凝试验处理过的垃圾渗滤液上清液200 mL于自制的微型光催化反应器中（图1），通过调节反应器中溶液的pH值、TiO2 量、紫外灯功率、照射时间，对垃圾渗滤液进行光催化氧化处理，反应结束后，静置，取其上清液分析。

1.4分析方法

采用标准分析方法分析COD、氨氮[14]。去除率计算方法如下：

E=C1-C2C1×100%。（1）

式中：E为去除率；C1为处理前浓度；C2为处理后浓度。

2结果与分析

2.1混凝试验

2.1.1PAC投加量对污染物去除率的影响室温下取6只烧杯，分别向其中移取1 L垃圾渗滤液，PAC用量分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 g，采用硫酸和NaOH溶液调节垃圾渗滤液的pH值，在140 r/min转速下搅拌15 min，静置，取其上清液分析，结果如图2所示。当PAC用量为1.0 g时，COD、氨氮去除率达到最大，分别为48.33%、11.04%；当PAC用量大于1.0 g时，污染物去除率略有下降，原因是PAC是高分子物质，入水后形成聚合阳离子，容易吸附胶粒和悬浮物，过量的PAC会对胶粒产生保护作用，使胶体不易沉淀[15]。因此本研究中PAC最佳用量为1.0 g/L。

2.1.2pH值对污染物去除率的影响控制PAC用量为 1.0 g/L，用硫酸和NaOH溶液分别调节各瓶中垃圾渗滤液的pH值为4、5、6、7、8、9，在140 r/min转速下搅拌15 min，结果见图3。pH值对于去除COD和氨氮有很大影响，当pH值为6时COD和氨氮去除率达到最大，分别为48.96%、14.56%。其原因是，Al3+的水解产物随着溶液pH值的变化而变化，当pH值增加时Al3+水解为Al（OH）3，容易吸附胶粒其沉淀；当pH值过大时Al3+水解为Al（OH）-4，使絮体沉降受到影响。因此本研究采用的最佳混凝pH值为6。

nlc202309011120

2.1.3搅拌强度对污染物去除率的影响控制PAC用量为1.0 g/L，混凝 pH值为6，搅拌时间为15 min，考察搅拌机的搅拌强度对污染物去除率的影响。由图4可见，随着搅拌强度的增大，COD和氨氮的去除率增加，当搅拌强度为 150 r/min 时，COD和氨氮的去除率达到最大， 所以本研究采

用150 r/min作为最佳搅拌强度。

2.1.4混凝时间对污染物去除率的影响控制PAC用量为1.0 g/L，混凝pH值为6，搅拌强度为150 r/min，考察混凝时间对污染物去除率的影响。由图5可见，在一定范围内，COD和氨氮去除率随着混凝时间的增加而增大，当混凝时间为 15 min 时，COD和氨氮去除率达到最大，所以本研究选用 15 min 为最佳混凝时间。

2.2紫外光催化氧化试验

2.2.1催化剂用量对污染物去除率的影响移取经最佳混凝条件下处理后的上清液200 mL于自制的微型光催化反应器中，调节反应器中溶液的pH值为7，加入30% H2O2 5 mL，开启紫外灯照射一定时间，改变TiO2 用量，进行催化氧化处理。由图6可见，当TiO2用量为0.3 g/L时，COD和氨氮的去除率较好，分别为78.80%、54.58%。因为TiO2的比表面积很大，容易吸附垃圾渗滤液中的有机物，使其被氧化，同时Fe3+也能氧化有机物；当TiO2用量过大时，TiO2粉末容易分散到体系中，使体系透光率下降，光催化效率反而下降。因此，本研究选择的TiO2投加量为0.3 g/L。

2.2.2紫外灯功率对污染物去除率的影响控制TiO2用量为0.3 g/L，分别用0、4、8、18、25、30 W紫外灯照射，试验结果见图7。随着紫外灯功率增大，COD和氨氮的去除率也逐渐增大，当紫外灯功率为25 W时，去除率达到最大。原因是紫外灯功率增大时，催化剂吸收更多的辐射能，使更多的·OH和空穴（H+）生成，有利于COD和氨氮的去除。因此本研究选择的紫外灯功率为25 W。

2.2.3反应时间对污染物去除率的影响使用0.3 g/L TiO2催化，30% H2O2 5 mL，调节垃圾渗滤液的pH值为7，用25 W紫外灯照射，同时曝气，反应时间分别为15、30、60、90、120、150 min，试验结果见图8。随着反应时间延长，COD和氨氮的去除率增大，反应时间为120 min时污染物去除率最大。反应时间的增加使催化剂吸附垃圾渗滤液中更多有机物，抑制了h+-e-的复合，提高了光催化效率，COD和氨氮被去除。本研究选择120 min为最佳反应时间。

2.2.4pH值对污染物去除率的影响改变垃圾渗滤液的pH值，对垃圾渗滤液进行催化氧化处理。由图9可见，pH值对污染物去除率的影响很大，在偏酸性或偏碱性条件下，COD去除率较高，在酸性条件下容易生成·OH，并且容易与被吸附的 O-2· 结合形成H2O2，提高了光催化效率；在碱性条件下，TiO2表面带负电荷，有利于空穴转移到TiO2表面上，减少了电子空穴对的复合概率，有利于去除COD。氨氮去除率随着pH值的增加而提高，在碱性条件下NH4+会转变为NH3从而被热解。本研究选择的最佳pH值为11。

2.3几种处理方法的比较

在上述最优条件下，分别用混凝法、光催化氧化法、混凝-光催化氧化法对垃圾渗滤液进行处理。由图10可见，采用单一的混凝法和光催化氧化法对垃圾渗滤液进行处理，COD去除率分别为51.02%、82.70%，氨氮去除率分别为1402%、74.32%。采用混凝-光催化氧化法进行处理，COD去除率为98.36%， 氨氮去除率为89.96%。因此，混凝-光

催化氧化法联合处理对垃圾渗滤液COD和氨氮的处理效果最好。

3结论

混凝试验表明，PAC投加量和pH值对垃圾渗滤液中污染物去除率的影响很大。当PAC投加量为1.0 g/L、pH值为6、搅拌速度为150 r/min、搅拌时间为15 min时，混凝效果较好，COD和氨氮的去除率分别为51.02%、14.02%。光催化试验表明，当TiO2投加量为0.3 g/L、紫外灯功率为25 W、反应时间为120 min、pH值为11时，COD、氨氮的去除效果较好。单独的混凝处理对垃圾渗滤液的处理效果不太显著，但是经混凝-TiO2光催化氧化组合工藝处理后，处理结果较好，COD和氨氮的去除率分别达到98.36%、 89.96%。

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篇10：纳米二氧化钛光催化降解苯酚废水

关键词：纳米二氧化钛,光催化降解,苯酚,降解率

自1972年日本学者Fujishima和Honda在Nature杂志上发表有关Ti O2电极上光分解水的论文以来[1], 许多学者就在纳米半导体多相光催化的研究上做了大量的工作[2-5]。其中, Ti O2是多相光催化研究中使用较多的一种材料, 具有价廉, 无毒, 在水相中稳定等优点。利用Ti O2对有机污染物进行光催化降解, 最终使这些污染物生成无毒、无味的CO2, H2O及一些简单的无机物, 正逐渐成为工业化技术, 这为消除环境污染、水处理开辟了一条新的途径。

本文以苯酚为模拟污染物, 20nm二氧化钛为催化剂, 考察了p H值, 反应物初始浓度, 催化剂用量以及铁掺杂对Ti O2悬浮体系光催化活性的影响, 以探索提高苯酚废水降解效率的有效途径。

一、实验部分

1. 主要试剂

苯酚 (分析纯江都市扬子化工有限公司) , 纳米二氧化钛 (20nm南京海泰纳米材料有限公司)

2. 主要仪器

PHS-3D型酸度计 (上海蓝凯仪器仪表有限公司) , 450W高压汞灯 (上海明华工贸有限公司亚明特种灯泡厂) , TU-1901紫外可见分光光度仪 (北京普析通用仪器有限责任公司)

3. 实验方法

准确称取一定质量的纳米二氧化钛加入到一定质量浓度的200m L苯酚水溶液中, 在95-1控温磁力搅拌器上充分搅拌配成二氧化钛-苯酚悬浮液, 然后放入450 W高压汞灯。搅拌约60 min, 待吸附到达平衡后, 打开高压汞灯进行光催化降解反应。每隔20 min取样一次, 样品放入高速离心机中分离2次, 离心机转速4500 r/min, 每次分离时间15 min, 取试管中上层清液, 用UT-1901紫外-可见分光光度计测量其吸光度, 并通过吸光度-苯酚浓度标准曲线得到某一时刻苯酚的质量浓度。

二、结果与讨论

1. p H值对Ti O2光催化活性的影响

用ρ (H2SO4) =20%的水溶液将100 mg/L苯酚水溶液与200 mg Ti O2配成200 m L二氧化钛-苯酚悬浮液, 调节p H至:2, 4, 6, 8, 进行光催化苯酚降解实验, 结果如图1所示:

从图1中可以看出, 当溶液p H=6时, 苯酚降解最快, 其原因可能是由于溶液p H值通过改变Ti O2颗粒表面的电荷而改变颗粒在溶液中的分散情况[6]。当溶液p H值接近Ti O2等电点时, 由于范德华力的作用, 颗粒之间容易团聚形成大颗粒, 当悬浮液p H值远离等电点时, 由于颗粒相互间的排斥力, 粒子在溶液中的分散性很好, 去除率也更高。碱性条件下苯酚浓度随时间出现较大波动, 降解20min后, 较初始浓度反而有所增大, 可能是由降解过程中生成的中间产物影响吸光度的测试。

2. 不同初始浓度对Ti O2光催化活性的影响

分别配制质量浓度为50mg/L, 100mg/L, 150mg/L, 200mg/L的苯酚溶液200m L。按100mg/L的质量浓度添加催化剂纳米Ti O2, 然后进行光催化降解试验, 得到实验结果如图6所示:

图2为不同初始浓度的苯酚降解曲线。由图2可看出在浓度从50 mg/L到150 mg/L增加时, 降解率也随之增加, 但从150 mg/L到200mg/L增加时, 降解率反而有所下降。应此可得出浓度为150 mg/L时, 降解速度最快 (其斜率最大) 。据文献[7]报道, 初始浓度越高, 降解速率越大, 但在高浓度范围内, 反应速率与溶质浓度无关;在中等浓度时, 存在复杂的关系。因此, 随着苯酚浓度从50 mg/L到150 mg/L变化过程中, 降解速率越来越大;苯酚浓度为200 mg/L时的降解速率较150 mg/L没有提高, 其原因可能是其苯酚浓度达到高浓度范围的缘故。

3. 光催化剂用量的影响

配制浓度为100mg/L的苯酚溶液200m L, 添加催化剂的量分别为25mg/L, 50mg/L, 75mg/L, 100mg/L然后进行光催化降解试验, 得到试验结果如图3所示:

由图3可看出当纳米Ti O2用量从25mg/L增加到75mg/L时降解率始终在增大, 而从75mg/L增大到100mg/L时降解率反而有所下降。这是应为对于一定质量浓度的苯酚液, 光催化降解所需光催化剂的活性中心数量是一定的, 活性中心较少时, 降解反应较慢。但催化剂量超过一定值时, 尽管所提供的活性中心较多, 也不能提高光催化效率, 因为光催化剂对紫外光不仅具有吸收作用, 也有反射和散射作用, 所以光催化剂用量增多时, 悬浮液体系的透光性变差, 影响紫外光的充分利用, 导致降解效率下降。所以当纳米Ti O2用量为75mg/L时, 光催化降解率要明显高于其他用量。

4. 铁掺杂的影响

将200 mg光催化剂在一定质量浓度的Fe (NO3) 3水溶液中浸渍1h, 然后紫外光照1 h, 洗涤过滤, 150℃烘烤2h, 铁离子即被吸附沉积在纳米Ti O2表面。分别配制w (Fe (NO3) 3=0%、5%、10%的水溶液, 制备Fe/Ti O2复合光催化剂, 并在苯酚100 mg/L的水溶液中进行光催化降解反应, 结果见图4。

由图4可以看出对于苯酚w (F e (N O 3) 3) =0%到w (Fe (NO3) 3) =10%的过程中当w (Fe (NO3) 3) =5%时掺杂的催化效果较好。这是由于铁能捕获光生电子, 有效阻止电荷在转移过程中与光生空穴的复合, 提高了Ti O2的光催化活性。但Fe3+过高时, 反而以某种形式覆盖在Ti O2表面, 占据其活性中心, 阻碍了光催化反应的进行, 致使Ti O2活性降低[8]。

三、结论

在本实验中, 利用纳米二氧化钛光催化降解苯酚时, p H=6时降解率较高, 强酸和强碱条件均不利于苯酚的降解;初始浓度为150mg/L降解效果较好, 浓度过大或过低影响催化效果;催化剂用量为75mg/L时降解速率较高, 催化剂量过多或过少不利于降解。质量分数为5%的铁掺杂催化剂比未掺杂时的降解率有所提高。

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篇11：光催化氧化

规模化、集约化的畜禽养殖业得以迅猛发展，已成为我国农村

经济的重要组成部分。但是禽畜养殖业大力发展所带来的环境

污染问题也日益严重，它不仅影响经济发展，而且还危及生态

安全，已成为人们普遍关注的社会问题。目前，我国每年约产

生畜禽粪便45亿吨，其化学需氧量（COD）远远超过我国工业

废水和生活污水之和。畜禽养殖污染已成为继工业污染、生活

污染之后的第三大污染源，成为我市农村污染的主要原因之

一。因此，为有效减少畜禽养殖废水对环境的污染，保证我市

畜禽养殖业的稳步健康发展，因地制宜地研究开发畜禽废水高

效、低成本的处理技术迫在眉睫。

Ti02作为光催化剂，因具有高活性、安全性、廉价和无污

染等特点而成为最具有前途的绿色环保型催化剂之一，而竹炭

具有均匀的微孔及稳定的骨架结构，比表面积相当丰富，且来

源丰富、价格低廉，具有很好的离子交换吸附性能。将Ti02负

载与竹炭载体上，通过吸附所提供的高浓度环境来提高Ti02的

光催化活性。利用竹炭作载体的负载型Ti02光催化复合材料研

究甚少，而其易分解、便于回收、可循环使用的优点，对环境

保护和节能具有极其重要的意义。

一、实验

1.主要的仪器和试剂：PHS-3CT型数字pH计；8411A电动

振筛机；集热式恒温磁力加热搅拌器；箱式电阻炉；COD快速

测定仪；HH-4恒温水浴锅。钛酸四正丁酯（CP）；无水乙醇

（AR）；冰乙酸（AR）；硝酸（AR）；氢氧化钠（AR）；竹炭。

2.Ti02/竹炭复合材料的制备：竹炭预处理：经8411A型

电动振筛机选出60目的竹炭用稀酸浸泡6h后，再用自来水和蒸

馏水进行反复洗涤，烘干备用。溶胶凝胶法制备Ti02/竹炭复

合材料：移取35mL无水乙醇于锥形瓶中，再加入20mL钛酸四正

丁酯和5mL冰醋酸，在60℃下搅拌10～20min，得到溶液A。量

取20mL无水乙醇和2mL蒸馏水混合，用0.06mol/L的HN03溶液调

节其pH为2.7，得到溶液B。将溶液A与一定量竹炭混合，磁力

搅拌1h，在继续搅拌下于20～30min内滴加完溶液B，并继续搅

拌，直至成为凝胶。然后在120℃下烘干4h，转移到坩埚中并

在一定温度下绝氧烧结。冷却后取出，用蒸馏水洗涤、抽滤、

烘干，得到Ti02/竹炭复合材料。

3.Ti02/竹炭复合材料和Ti02对养殖废水中COD降解的

实验：采用单一变量法进行实验。量取一定量的养殖废水于

100mL的烧杯中，然后废水的pH值和温度调到一定值，称取一

定量的材料加入废水中，在可见光的条件下，静置一段时间后

过滤，用COD快速测定仪测定滤液的COD。

二、结果

1.竹炭的粒径对复合材料处理养殖废水性能的影响。分别量取废水

25mL于6个100mL的小烧杯中，调节废水的pH为2.0，分别称取在600℃焙

烧的不同粒径的复合材料1.5g，加入烧杯中，在温度为30℃的恒温槽中

反应30min，然后再测处理后废水中的COD。得到Ti02/竹炭复合材料中竹

炭的不同粒径与废水中COD降低率的关系。

2.Ti02百分含量对复合材料催化性能的影响。分别量取废水25mL于

5个100mL的小烧杯中，调节废水的pH为2.0，分别称取在600℃焙烧的不

同Ti02含量的复合材料1.5g，加入烧杯中，在温度为30℃的恒温槽中反

应30min，然后再测处理后废水中的COD。得到不同Ti02含量的復合材料

与废水中COD降低率的关系。

3.pH值对材料处理养殖废水性能的影响。分别称取1.5g的Ti02和复

合材料各7份，加入25.00mLpH值分别为1、2、3、5、7、8、9废水中，在

30℃的恒温槽中反应30min后，再测处理后废水中的COD。得到废水的pH

与废水中COD降低率的关系。

4.废水温度对材料处理养殖废水性能的影响。分别称取1.5gTi02和

复合材料各4份，加入25.00mL温度分别为25℃、30℃、35℃、40℃废水

中，在pH=2.0的情况下，反应30min后，然后再测处理后废水中的COD。

得到废水温度与废水中COD降低率的关系。

5.反应时间对材料处理养殖废水性能的影响。分别称取1.5gTi02和

复合材料各8份，分别加入25.00mL的废水中，反应时间分别为10min、

20min、30min、40min、50min、60min、70min、80min，在pH=2.0，温度恒

为30℃的情况下，测定不同反应时间对复合材料性能的影响。反应结束

后，再测处理后废水中的COD。得到反应时间与废水中COD降低率的关系。

6.材料用量对废水COD降低率的影响。分别称取Ti02和Ti02/竹炭

复合材料的量各为0.5g、1.0g、1.5g、2.0g、2.5g、3.0g、3.5g，分别

加入25.00mL的废水中、反应时间为30min、废水的为pH=2.0、反应温度

恒为30℃，测定经过不同材料用量处理后的废水中COD降低率的影响。

反应结束后，再测处理后废水中的COD。得到材料用量与废水中COD降

低率的关系。

三、结论

1.采用溶胶一凝胶法制备的竹炭粒径为60目、Ti02的百分含量为

48.35%的复合材料经过600℃绝氧烧结后，比未负载竹炭的Ti02对养殖废

水具有更好的光催化活性。

2.与养殖废水中有机物降解有关的因素有：复合材料中Ti02的百分

含量、构成复合材料中竹炭的粒径、材料的用量、废水的温度、废水的

pH值、反应时间等。

3.材料的用量为2.0～2.5g左右、废水的温度为30℃、废水的pH值

为2.0、反应时间为60min左右时，复合材料和二氧化钛处理处理养殖废

水的效果最佳。

4.经过复合材料处理后的废水均可达国家排放标准，而经过二氧化

钛处理过的废水虽能达标排放，但对废水中COD的降低率比复合材料的

差，且费用高。因此复合材料在处理废水中的cOD比二氧化钛更优越。

可以在实际中广泛应用。

（作者单位：福建龙岩市第四中学）