光催化和均相沉淀复合技术处理有机磷废水

发布时间：2020-07-05 20:54

【摘要】：有机磷废水具有COD浓度高、盐度高、毒性大等特点,一直是废水治理的一个难点。光催化氧化技术作为一种先进的处理技术,具有氧化能力强,二次污染小,可以无选择性地将各种污染物最终矿化为无机离子的优点,近年来在有机污染物处理中得到广泛的关注。然而光催化技术存在无法打破磷碳键,不能完全消除有机磷的问题,导致总磷超标。光催化氧化技术结合均相沉淀法可以解决该问题,从而将高浓度废水的总磷控制在1 mg/L以内,COD在300 mg/L以内,达到安全排放标准。更重要的是,此法无需外加电流,无需蒸汽加热,非常具有实用价值。本文介绍了光催化氧化技术的原理及不同光催化剂的物化性质,研究了光催化剂种类和废水中有机废物类型等因素对光催化效率的影响,并对这些因素进行了优化设计。通过催化实验,优选锐钛型Ti02(P25)作为光催化剂。以有机磷农药为例,探讨了有机磷农药的分解机理和降解路径。结合反应机理,对氧化条件进行优化,确定最佳氧化条件为:在紫外光照射下,以Ti02为催化剂,pH值为6,反应时间2小时,该条件下二乙基次磷酸钠的矿化率达到75%以上。本文通过光催化氧化实验,分析研究了有机磷阻燃剂废水、农药废水的降解情况。根据催化剂微观结构,分析了有机磷农药结构在光催化中的作用和有机磷的降解途径。然后利用相关氧化技术,分析探讨了有机磷的降解效率。通过对影响光催化降解的因素进行单因素对比试验,以COD去除率为标准,研究了催化反应的最佳实验条件。以浓度为400mg/L的二乙基次磷酸钠为例子,实验结果表明,最佳实验条件为:催化剂浓度为1.2g/L,pH值为4.5,H202为50mM,此时COD的去除率为66%。对高浓度有机磷阻燃剂废水进行光催化后均相沉降实验,考察了铁盐、沉淀剂、pH值、反应温度、沉淀时间对均相沉淀晶体尺寸和形貌形成的影响,并验证了这些因素和除磷量之间的关系。为了完全去除含磷污水中的磷成分,将光催化技术与均相沉降法相结合,探讨了最佳实验条件。最佳实验条件为:TiO2为催化剂,FeSO4为铁源,反应浓度是0.5mM,铁盐与氧化剂的最佳比例为:n(Fe2+):n(H2O2)= 1:1,H2O2为有效的氧化剂,反应时间1h,选择水冷却方式。光催化技术结合均相沉淀法除磷,总磷去除率为99.99%,COD去除率为98.88%,均明显高于单独使用光催化技术或者单独使用均相沉淀法的结果。这是因为光催化氧化技术除磷的同时,使大分子降解为小分子,不仅降低了 COD,更利于均相沉淀,而均相沉淀法能使小分子加速沉降,提升除磷效率。光催化氧化技术和均相沉淀二者相结合能够高效的除磷,并降低COD值。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X703;O643.3
【图文】：

Ｔｉ０２的吸收波长阈值ｌｇ＝３８７．５ｎｍ，也就是说，当波长高于逡逑３８７．５ｎｍ，此时，导带就会有就会有负电的高活性电子（ｅＯ，价带上有带正电荷逡逑的空穴（ｈ＋），出现电子空穴（见图２－１放大的右上部分）和金属之间的不同，正逡逑常情况下，电子的寿命会比空穴的要长一些。利用势场的功能，电子可以通过一逡逑个方向而逐渐涌入空带，从而出现空穴会向与其完全相反的方向继续运动，所以，逡逑６逡逑

共用了邋６个ＺＷＢ２滤波片，一般而言，需要依据实际情况来对波长逡逑光源进行选择，当然也能下降光通量，对汞灯而言，其实际能量分布情况具体可逡逑参考图３－１。逡逑２６逡逑

学硕士学位论文逦第３章光催化处理Ｙ＝０．０１６８Ｘ邋（其中Ｙ为磷酸根质量，明；Ｘ表示吸光度，）值０．９９９８４，这显示出吸光度值和磷酸根质量之间，具器逡逑分光光度计，日本ＵＶ－３０００型；具塞比色管，５０ｍｌ逡逑准曲线的测定逡逑《水和废水标准监测分析方法》里，对钼蓝分光光度法进行后，主要测定了其中的可溶性磷酸盐，经过分析之后，得画出磷酸盐吸光度标准曲线，如图３－２。逡逑０．９逦逦—＂．．．邋邋邋邋邋邋＂…逡逑

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 徐忠娟;有机磷农药废水的预处理方法综述[J];扬州职业大学学报;2002年02期

2 杨民,王贤高,杜鸿章,孙承林;催化湿式氧化处理农药废水的研究[J];工业水处理;2002年04期

3 毛立群,杨建军,郭泉辉,李庆霖,张治军;活性艳红X-3B水溶液的光化学与光催化协同脱色反应[J];催化学报;2001年02期

4 张梅,杨绪杰,陆路德,汪信;纳米TiO_2———种性能优良的光催化剂[J];化工新型材料;2000年04期

5 何建波,张鑫,魏凤玉,陈培荣;TiO_2薄膜晶相组成对苯胺光催化降解的影响[J];应用化学;1999年05期

6 谢冰,史家梁,岳宝蔡,鲁江;有机磷农药废水处理技术[J];化工环保;1999年02期

7 侯纪蓉;湿式氧化法处理乐果废水[J];化工环保;1999年01期

8 陈士夫,梁新,陶跃武,赵梦月;空心玻璃微球附载TiO_2光催化降解有机磷农药[J];感光科学与光化学;1999年01期

9 霍爱群,谭欣,丛培君,马春有;纳米TiO_(2-x)光催化膜中的缺陷结构与性能关系初探[J];化学通报;1998年11期

10 俞传明，蒋伟川;不同光源下分散大红染料溶液的光催化降解[J];浙江工业大学学报;1995年02期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 陈小泉;纳米二氧化钛晶体合成新方法和自洁超亲水膜研究[D];华南理工大学;2002年

2 徐悦华;纳米二氧化钛光催化降解有机磷农药的研究[D];华南理工大学;2001年

本文编号：2743119