超声光催化降解含活性艳红X3B废水的研究

超声光催化降解含活性艳红X-3B废水的研究

作者：谢建华， 李凡修， 吴顺梅， Xie Jianhua， Li Fanxiu， Wu Shunmei

作者单位：谢建华,吴顺梅,Xie Jianhua,Wu Shunmei(湖北长江大学化学与环境工程学院,荆州,434023)， 李凡修,Li Fanxiu(湖北长江大学化学与环境工程学院,荆州,434023;华中科技大学环境

科学与工程学院,武汉,430074)

刊名：

精细石油化工进展

英文刊名：ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS

年，卷(期)：2009，10(4)

被引用次数：0次

参考文献(9条)

1.张林生.蒋岚岚染料废水的脱色方法 2000(01)

2.赵毅.许勇毅.赵莉纳米级二氧化钛光催化氧化技术的研究 2005(09)

3.赵文蓓.范丽娜改性二氧化钛催化降解苯酚废水的研究 2005(02)

4.陈卫国.朱锡海电催化产生H2O2和@OH机理及在有机物降解中的应用 1997(06)

5.Low G K C.MeEvoy S R Analytical Monitoring Systems Based on Photocatalytic Oxidation Principles 1996(03)

6.Jun Y.Junichi M.Hiroki O Complete Mineralization of Propyzamide in Aqueous Solution Containing

TiO2 Particles and H2O2 by the Simultaneous Irradiation of Light and Ultrasonic waves 2005(12)

7.Tuziuti T.Yasui K.Iida Y Effect of Particle Addition on Sonochemical Reaction 2004

8.Stock N L.Peller J.Vinodgopal K Combinative Sonolysis and Photocatalysis for Textile Dye Degradation 2000

9.白波.赵景联.冯霄TiO2光催化反应过程的"场流"理论分析 2002(05)

相似文献(10条)

1.会议论文郭宝东.邢杨光催化氧化技术在废水处理中的应用进展2006

光催化氧化技术是一项新兴而又极具发展潜力的水处理技术.本文详细的阐述了光催化氧化技术的原理,光催化氧化工艺的应用,同时对光催化氧化技术的发展方向进行了探讨.

2.学位论文陈瑜光催化氧化技术处理山梨酸废水的试验研究2008

本文以山梨酸废水为处理对象，设计出流动床光催化氧化反应器对其进行光催化氧化降解试验，对循环流量、催化剂用量、光强、倾角、曝气量、光源与反应区距离等影响因素进行了探讨，又使用正交实验法分析探讨光催化氧化降解山梨酸废水关键影响因素及最适降解条件，并初步探讨了光催化氧化反应器降解的动力学和降解机理。试图为异相光催化氧化技术在治理工业有机废水方面提供初步的基础研究数据。研究结果如下：

1、两种纳米级催化剂进行了.XRD分析表明：试验用催化剂为锐钛矿型，且进行了表面修饰，德国p25为金红石型占23％，锐钛矿型占77％。

2、采用甲基橙(MO)作为流动床光催化氧化反应器的催化氧化体系测试的降解物，试验表明：在实验条件：循环水量Q=250L/h，进水浓度

：500mg/L的甲基橙溶液10L，光源4×15W，倾角5°，空气量3L/min，催化剂用量15g/L。甲基橙(MO)降解效果好，去除率达到了90.13％。同时，还探讨了两种光催化氧化反应器类型以及两种体系内反应动力学的研究。在采用静态光催化氧化反应器的试验情况下，光照300分钟农药废水COD去除率只有25％左右，而采用流动床光催化氧化反应器处理农药废水的COD去除率可达60％。流动床光催化氧化反应器反应速率常数：114.57>静态光催化氧化反应器反应速率常数：54.686。

3、在流动床光催化氧化反应器上，首先对循环流量、催化剂用量、光强、倾角、曝气量、光源与反应区距离等6个影响因数进行单因数试验研究

，后采用正交试验，试验研究得出以下结论：光催化氧化效率的影响因素的主次顺序为：光强>循环流量>光强与反应区的距离>催化剂用量>倾角>曝气量。试验的最佳水平为：循环流量=250L/h，催化剂用量=15g/L，光照强度=60w，倾角-5°～10。曝气量=2.5L/min，光源与反应区间距=5cm。

4、废水进水浓度对光催化氧化降解效果起着决定性作用，高浓度废水不利于有机污染物的无机化。山梨酸废水初始浓度COD从250mg/L变化到

60000mg/L，光催化氧化反应都表现为零级反应。反应速率随着初始浓度的增大而增大。

5、在最佳水平条件下试验，山梨酸废水反应5h，废水电导率和pH值有升高的趋势，但是变化缓慢，废水电导率由300μs/cm提高到316μs/cm，pH值从4.5变化到4.61。

3.期刊论文李翠翠.沈文浩.陈小泉.LI Cui-cui.SHEN Wen-hao.CHEN Xiao-quan光催化氧化反应机理及在造纸废水处理中的应用-中国造纸2009,28(8)

概述了光催化氧化反应的原理、特点以及在反应中光催化材料的性质、催化剂用量、pH值、光源强度、光照时间、外加氧化剂、掺杂改性等各因素对反应过程的影响及作用机理.对光催化氧化法在造纸废水处理中的研究与应用进行了深入的阐述,并指出了光催化氧化法在废水处理领域中的应用价值和潜在优势,展望了光催化氧化技术及光催化材料在污水处理中的发展方向和应用前景.

4.学位论文郑道敏纳米二氧化钛光催化氧化含CN<'->废水的研究2002

本文从含CN-废水的来源、危害、处理现状以及常见的几种处理方法的分析，提出纳米TiO2光催化氧化降解废水中CN-的新方法，该法采用纳米

TiO2作为光敏催化剂，以空气中的氧气为氧化剂，研究了主要因素对反应的影响，研究了其反应行为特征，分析了动力学过程，获得了动力学方程。

称为机械粉碎法，化学法又可分为气相法(CVD)、液相法和固相法；纳米TiO2光催化氧化半导体能带理论机理和在有机废水处理中的应用。

本文以NaCN水溶液光催化氧化分解作为模型反应，探讨了纳米TiO2对CN-降解率的影响因素，实验结果表明：

溶液PH值在6.5以下降解率很高，随着酸度增加，HCN逸出增加，酸性越强逸出越多，降解率高并非完全由TiO2光解所致。在碱性条件，CN-溶液稳定，HCN几乎不逸出。

纳米TiO2用量很低时，纳米TiO2降解CN-表现出高活性，CN-降解率增加，随TiO2用量增加对，体系固体颗粒浓度增加，其光遮蔽性和散射性增强

，进入反应场所的有效光量降低，CN-降解率达到平衡状态。

相同的催化剂用量时，CN-溶液的降解率随时间的变化呈现先快后慢的趋势。

在相同的反应时间内，降解率与CN-初始浓度成反比，即降解率随初浓度的增加而下降。

在一定条件下，CN-降解率与光照强度和光照射面积成正比，呈线性关系，由此可见，CN-降解反应主要发生在溶液的表面，氧自由基的生成是CN-降解反应的控制步骤。

纳米TiO2催化光氧化实际生产废水中的CN-结果与反应模型结果几乎一致。

纳米TiO2催化光氧化水溶液中CN-的反应级数为0.5级，反应速度常数k=1.0175×10-2(mmol/1)1/2·(min)-1。用所获得的动力学方程预测和分析的结果与实验结果十分吻合。

纳米TiO2光催化降解CN-的研究未见报道，本方法具有一定的创新性，所做的基础实验工作很有价值，在优化的条件下，纳米TiO2光催化降解CN-的降解率较高，具有潜在的开发和应用价值。

5.期刊论文赵艳红.李亚峰.ZHAO Yan-hong.LI Ya-feng TiO2光催化氧化技术在废水处理中的应用-辽宁化工

2006,35(8)

介绍TiO2光催化氧化反应机理,TiO2光催化氧化技术及其在处理染料废水、农药废水、含酚废水、表面活性剂废水、制药废水、含油废水、垃圾渗滤液中降解难降解有机污染物的应用,并对其目前存在的问题和研究方向进行了简单的阐述.

6.学位论文慕峰几种有机难降解污染物的光催化氧化技术研究2004

光催化氧化技术作为一种高级氧化技术,近年来在有机污染物处理中得到广泛的关注.该文就高浓度染料废水,难降解2,4-二氯苯酚模拟废水以及实际印钞废水为处理对象,采用TiO<,2>悬浮法进行处理,就催化剂投加量、催化剂晶型、电子受体、起始pH值、反应时间等因素对光催化氧化降解的影响进行探讨.实验采用自制的光催化反应器进行实验.研究表明,TiO<,2>悬浮体系光催化氧化脱色效率与反应体系中TiO<,2>的投加量、印染废水浓度、光照、电子受体等诸多因素有关;在处理高浓度酸性蓝染料水溶液中,H<,2>O<,2>/UV/TiO<,2>、UV/TiO<,2>、UV/H<,2>O<,2>三种体系,H<,2>O<,2>/UV/TiO<,2>处理AB有较高的处理效率.而单纯提高TiO<,2>的投加量,由于羟基自由基的产生量很少,并没有显著地提高催化效果.投加H<,2>O<,2>少许便可以提高脱色率70％以上.随着起始浓度的降低,脱色率随之增加.并做了简单的机理探讨,研究表明,染色助剂对催化剂分散性,羟基自由基形成等影响是体系脱色率不高的主要因素.在处理实际印钞废水中,催化剂的活性特征、用量、以及H<,2>O<,2>、Fe<'2+>、Fenton试剂、酸碱性等都对降解有一定的影响,在处理实际印钞废水中,研究了UV/H<,2>O<,2>、H<,2>O<,2>/Fe<'2+>、UV/H<,2>O<,2>/Fe<'2+>/H<'+>、UV/H<,2>O<,2>/Fe<'2+>/Fe<'3+>四种体系.结果表明

,UV/H<,2>O<,2>/Fe<'2+>/H<'+>处理印钞废水有更高的处理效率.单纯的光催化氧化,或Fenton试剂法均不及两者结合处理效果好.光催化-Fenton试剂法处理印钞废水CODcr去除率达到50％以上,色度处理效果达到75％以上.在处理2,4-二氯苯酚的实验中,首先建立起用紫外分光光度法测定2,4-二氯苯酚的方法.并确定了其可操作性和准确性,确定其可用来对2,4-二氯苯酚进行定量分析;其次UV/TiO<,2>系统降解2,4-二氯苯酚中,分析了降解速率与

H<,2>O<,2>加入量,2,4-二氯苯酚的初始浓度、溶液pH值等的影响因素的关系.实验表明:2,4-二氯苯酚初始浓度对光催化氧化的影响可又Langmuir-Hinshelwood方程表示,其光催化反应可用零级动力学来描述.增加H<,2>O<,2>加入量可以提高2,4-二氯苯酚降解速率,但当H<,2>O<,2>浓度达到一定程度时2,4-二氯苯酚降解速率的变化已经不是很明显.2,4-二氯苯酚初始浓度越高,UV/H<,2>O<,2>降解越慢.酸性条件下,苯酚降解效果最好.碱性条件下,不利于2,4-二氯苯酚的降解.光催化反应器的研究将是光催化氧化的一个热点,该文就现阶段的光催化反应器研究做了一定的分析.并自己研制出一个实验用的光催化反应器.

7.期刊论文万金泉.张勇.马邕文多相光催化氧化技术在造纸废水处理中的应用-中国造纸学报2002,17(1)

多相光催化氧化法是近年来日益受重视的污染治理新技术.本文就多相光催化氧化技术的基本原理和特点,作了一般的阐述,并介绍了其在造纸废水处理方面应用的研究进展、存在的问题及发展前景.

8.学位论文欧云付十二烷基苯磺酸钠的TiO<,2>光催化氧化研究1998

该文探讨了十二烷基苯磺酸钠(SDS)的TiO<,2>光催化氧化,考察了TiO<,2>晶型、空气中的愧疚、TiO<,2>浓度,光照时间、pH值等对TiO<,2>光催化氧化效率的影响.该文还研究了TiO<,2>/O<,2>/UV、TiO<,2>/H<,2>O<,2>UV联合处理系统,结果发现O<,3>和H<,2>O<,2>能提高的TiO<,2>光催化氧化效率.利用红外光谱及测定溶液的COD值,我们探讨了SDS光降解的机理,结果表明TiO<,2>光催化氧化SDS没有产生二次污染.利用固定在颗粒状活性炭上的

TiO<,2>光解洗衣粉废水,其SDS的降解效率为81﹪,COD值减少了78﹪,这表明,TiO<,2>光催化氧化SDS废水是项很有展前景的水处理技术.

9.期刊论文朱亦仁.ZHU Yi-ren膜分离和光催化氧化技术在造纸废水处理中的应用及研究进展-徐州师范大学学

报(自然科学版)2007,25(4)

中国造纸企业废水排放量大,成为重要污染源.本文介绍了造纸工业废水来源、主要污染物、常规处理技术研究现状及不足之处.对近年来不断发展的新型造纸废水处理技术--膜分离、光催化氧化技术的主要类型、基本原理、发展近况作了介绍,重点论述了这二类方法在造纸废水处理中的研究应用状况及发展趋势.

10.学位论文胡记杰焦化废水原水活性炭吸附预处理和外排水TiO<,2>光催化氧化深度处理2008

焦化废水中主要含有酚类、苯系物、多环芳烃、氮杂环有机物等有机污染物和氨、氰、硫氰根等无机污染物,属于典型高浓度难降解复杂有毒工业有机废水,针对中小规模的焦化厂排放的废水可考虑直接采用活性炭吸附去除有机污染物或生物炭的方法实现高效的预处理。目前我国焦化废水处理工程的出水COD、氨氮很难达标排放,同时随着我国水环境的进一步恶化,废水处理工程出水的深度处理成为当前的趋势。TiO2多相光催化氧化技术因具有适用范围广、氧化能力强、反应条件温和及无二次污染等特点在有毒难降解工业有机废水治理领域展示出巨大的应用潜能。文章选用过渡金属离子Fe3+与稀土金属离子Ce3+掺杂对TiO2进行改性,以揭示TiO2纳米粒子金属离子改性的机制及探索新的改性途径。通过焦化废水外排水中复杂有机物的TiO2光催化氧化降解规律的研究,探讨TiO2光催化氧化技术应用于工业水处理工程中外排水的深度处理的可行性。

以焦化废水原水作为研究对象,采用粉末活性炭作为吸附剂,考察活性炭投加量、温度、pH及反应时间对废水中主要有机污染物去除的影响规律,结合UV-Vis吸收光谱及GC/MS对吸附过程中有机物组分的变化进行定性和半定量分析。实验结果指出,在最佳反应条件即活性炭投加量6 g·L-1,温度

30℃,pH=9,反应时间20 min的情况下处理的废水其有机物去除率大于70％,原水中检测出的56种有机物中的45种,如长链烷烃、多环芳香族及氮杂环化合物等的浓度降至检测限以下,剩余的11种有机物中苯胺、苯酚、吲哚、乙酸-2-甲基苯酯的去除率分别达到63.5％、42.6％、88.1％、28.1％,甲苯酚(邻、间)和二甲苯酚(5种)去除率在70％和85％以上。结果分析表明,多组分有机污染物共存体系的焦化废水活性炭吸附过程中,多环芳香族和氮杂环等弱极性且-△G0较大的大分子有机物优先被吸附且吸附容量大,构成了快速吸附过程；而苯胺、苯酚等强极性且-△G0较小的小分子单苯环有机物则表现为弱吸附过程。

以溶胶-凝胶法制备分别掺杂Fe3+、Ce3+和纯的TiO2纳米粒子,以橙黄IV的光催化氧化评价纳米粒子的紫外光与可见光活性,利用TG-DSC、XRD、BET及UV-Vis吸收光谱考察掺杂对TiO2的相变、粒径、比表面积及光吸收性能的影响,在归一化条件下探讨Fe3+及Ce3+掺杂对TiO2活性和表面性质产生影响的机制。结果表明:Fe3+及Ce3+的最佳掺杂量分别为0.2％和0.04％；Ce3+抑制TiO2由锐钛矿向金红石转变以及改善TiO2高温组织稳定性的能力均明显大于

Fe3+;Fe3+和Ce3+掺杂均能提高TiO2的紫外光活性并扩展TiO2的光响应范围,但光生电子与空穴复合以及光腐蚀使它们对TiO2可见光活性的提高并不显著。Fe3+和Ce3+的半径及其相应氧化物的性质决定了两者对TiO2性能的不同影响。利用TiO2光催化氧化技术对广东韶钢集团焦化厂酚氰废水处理站外排水进行深度处理,在以废水的TOC去除率为指标对反应条件进行优化的基础上,利用UV-Vis吸收光谱及GC/MS对处理前后废水中的有机物进行定性分析,解析废水中有机物的光催化氧化降解规律。结果表明：在TiO2浓度为4 g·L-1以及不调节初始pH值的条件下,反应3 h废水的TOC去除率达到53.4％,废水中的有

机物数量由66种降为23种,这23种难以降解的有机物除6种为反应生成的中间产物外,其它均为废水中本身存在；TiO2光催化氧化法对除多环芳烃外的其它有机物均有较好的去除效果,多环芳烃虽然在反应后结构变得相对简单但难以开环矿化,不同种类有机物的降解速率为石油烃>醇、酸、醛等其它有机物

>酚>苯系物>含氮杂环有机物>多环芳烃。利用TiO2光催化氧化技术对焦化废水外排水进行深度处理具有可行性。

本文链接：https://www.wendangku.net/doc/ea630069.html,/Periodical_jxsyhgjz200904011.aspx

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下载时间：2011年1月2日