光催化氧化技术处理印染废水的研究与应用

综述了光催化氧化法作为纺织印染废水处理工艺的研究和应用现状.用光催化氧化法和生化法相结合的工艺处理印染废水可以取得理想的效果,其工业应用前景广阔.     

难降解印染废水臭氧氧化处理实验研究

在不同条件下对印染废水进行臭氧氧化处理,并对处理机制进行了简单分析。结果表明,处理1LpH为12.0的印染废水的最佳条件为气态臭氧质量浓度11.05mg/L、接触时间120min,处理后废水的色度去除率约90%,COD去除率约30%。废水经“水解酸化 生物接触氧化”工艺预处理后再进行臭氧氧化处理,可在短时间内达到良好的处理效果,实现达标排放。     

凹凸棒石粘土处理印染废水研究

凹凸棒石粘土是一种新型净水材料，具有很强的吸附性和脱色能力，价格低廉，具有较大的应用前景，实验室和中试结果都表明用粉状凹凸棒石粘土处理印染废水，投量０．０５－０．１％，ＣＯＤｅｒ去除率＞７０％，色度去除率达９０％，处理原印染水可达标排放，串联在生化系统之后，可达到回用要求。     

载银TiO2半导体催化剂对印染废水的光降解研究

以新型载银ＴｉＯ２为催化剂，采用高压汞灯为光源对实际印染废水进行了光催化降解的研究。研究结果表明，用新型载银催化剂（简称ＴＳＡ）对印染废水和精炼废水进行深度处理的效果比用ＴｉＯ２为好。在光照１２０分钟条件下，用ＴＳＡ催化剂对印染和精炼废水生化处理出水进行光催化降解，废水的ＣＯＤｃｒ去除率分别达到７５．３％和８３．４％，比同样光降解条件下用单一ＴｉＯ２催化剂时废水的ＣＯＤｃｒ去除率提高２２．９％和２     

不锈钢负载TiO2薄膜光降解印染废水

以TiO2为催化剂,将其制膜固定在不锈钢质光反应器内壁上,以125W高压汞灯为光源,对武汉市某丝绸厂的印染废水进行了处理实验.取得了脱色率100%,CODCr去除率83.4%的效果,并探讨了多种因素对光降解的影响.     

硼泥复合混凝剂处理印染废水的研究

采用自制的硼泥复合混凝剂对所选择的若干水溶性染料水样和实际印染废水进行脱色试验，结果表明，混凝效果与染料种类，投药量，ｐＨ值，温度等因素有关，其中投药量范围在０．３￣０．６ｇ／Ｌ，ｐＨ适用范围为４．０￣１１．５，脱色率均可达９２％以上，在处理实际印染废水样时，仅投加０．３ｇ／Ｌ混凝剂时，其ＣＯＤ去除率达６７％以上，脱色率和ＳＳ去除率均达９８％以上，ｐＨ值也处于６￣９范围之内，并且比聚铝的处理效果好     

SBR法处理印染废水的研究

应用ＳＢＲ法、ＰＡＣ－ＳＢＲ法，微电解－ＳＢＲ法对印染废水进行了对比处理试验研究。试验结果表明：微电解－ＳＢＲ法处理效果优于其它两种方法，当进水ＣＯＤ＝１０００～１６００ｍｇ／Ｌ，色度＝２００～８００倍，ＢＯＤ５＝２５０～４００ｍｇ／Ｌ时．ＣＯＤ去除率在８５％左右，ＢＯＤ５去除率和脱色率均在９０％以上，出水达到排放标准。     

磁流体处理印染废水初探

探讨了Fe3O4磁流体在不同条件下对降低印染废水的COD和色度两个方面的影响，实验表明，当pH=11，十二烷基叔胺的量是亚铁量的0．16倍时，COD降低最多，脱色效果最好，且磁场强度在160mT左右时，磁流体沉降最快。     

钢渣过滤工艺处理印染废水实验研究

钢渣具有多孔、吸附能力强的特点,可以将其作为填料设计成钢渣过滤反应器放到生化处理之后.研究结果表明,实验水样采用水解酸化-生物接触氧化-钢渣过滤工艺,可使印染废水出水达到国家《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-92)Ⅱ级标准.     

青霉菌对印染废水吸附脱色及深度处理的研究

利用青霉菌P 1(Penicilliumsp )对 2种染浴废水中的染料进行吸附去除 ,研究结果表明 ,吸附处理 3h ,黑色和红色染浴废水色度基本被去除 ,去除率分别达 98 0 %和 74 5 % ,但去色处理后废水的CODCr值仍偏高。对去除色度的废水进一步用活性污泥进行深度处理 ,黑色和红色废水的CODCr去除率分别为 75 9%和 89 7%。青霉菌菌丝通过吸附作用从废水中抽提出的染料分子在有染料降解细菌L 1和L 2的降解池中脱色降解 ,菌丝吸附脱色能力得到再生。     

不同材料负载Ani/TiO2光降解印染废水

使用常见的工业材料:玻璃、铝片和镍网为载体,苯胺(Ani)作为氮掺杂剂,通过溶胶-凝胶法,制备了不同材料负载Ani/TiO2,并研究其在降解以酸性品红模拟的印染废水的光催化氧化性能。结果表明,玻璃、铝片和镍网负载Ani/TiO2最佳N/Ti值分别为0.250、0.040和0.040,并验证了N掺杂TiO2在日光利用方面的优势,提高了光催化剂的实际应用性;最佳pH值均为6～8;最佳处理初始浓度分别为10、12和12 mg/L;其光催化活性都会随着溶液深度的增加而降低;氧化剂硝酸铁的最佳投加浓度均为0.5×10-5到1.0×10-5mol/L;综合来看,玻璃负载Ani/TiO2的活性最高,铝片负载Ani/TiO2次之,镍网负载Ani/TiO2最差。     

TiO2微球光催化降解腐植酸钠

以阳离子交换树脂为模板,采用溶胶-凝胶法以四氯化钛为原料制备TiO2微球,采用XRD,FTIR,SEM对样品进行了表征。微球中主要组分是锐钛矿型TiO2,同时掺杂有少量Na+,SO24-等离子,比TiO2粉末具有更好的光催化性能,具备重复使用的能力,使用寿命较长,可作为一种有实用价值的光催化剂。在300 W高压汞灯下采用二氧化钛微球催化降解腐植酸钠,分析了催化剂投加量和反应时间对降解率的影响。腐植酸钠的光催化降解实验结果表明:初始浓度为10 mg/L的腐植酸钠在碱性条件,催化剂投加量为2.5 g/L,反应时间为3 h时最为适宜,最大降解率可达到96.51%。     

g-C3N4/TiO2复合薄膜光催化降解石油采出水中多环芳烃

针对亟待解决的石油开采废水中的多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)污染物的生物毒害性问题,利用紫外光辐照g-C₃N₄/TiO₂复合薄膜光催化剂,对取自内蒙某采油现场的采出水水样进行降解处理,研究多组分PAHs污染物共存条件下的不同环数PAHs发生光催化氧化反应的降解规律及降解动力学。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)表征光催化剂表面微观形貌,采用固相微萃取法富集和萃取水样中的PAHs,采用气相色谱-质谱联用法(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)检测分析PAHs含量。经UV/g-C₃N₄/TiO₂光催化反应处理,采出水中不溶的颗粒态萘优先于溶解态萘被降解去除,经60 min后对萘的总去除率可达61.13%。大于4环不溶性高环PAHs,可被优先光催化降解,从而高毒性的PAHs污染物被逐级转化为相对较低生物毒性的苊烯、蒽、菲、萘等,其中苊烯的含量增长最显著。结论石油采出水的外排处理工艺中增加PAHs光催化脱毒工艺具有一定可行性,对于保障原有水厂中的生化工艺段高效率、稳定运行将极具价值。     

TiO2/Ti及其改性处理聚乙二醇模拟废水

采用溶胶-凝胶法制备TiO2/Ti负载体系,并以聚乙二醇2000（PEG-2000）为模拟废水对其光催化性能进行研究。实验表明,TiO2/Ti的最佳负载条件为镀膜层数8层、pH值为3、焙烧温度700℃、焙烧时间2 h,掺杂Fe3＋、Ag＋、La3＋、Pt4＋4种金属离子均可有效提高TiO2/Ti对PEG-2000模拟废水的处理效果,在Ag＋掺杂量为0.3%、焙烧温度800℃时,2.5h反应后的COD去除率达到了79.5%。XRD分析表明,金属离子的加入抑制了TiO2由锐钛矿相向金红石相转化。GC-MS分析表明,PEG-2000的光催化是大分子分解为小分子然后被矿化的过程。     

TiO2/GeO2复合膜光催化氧化降解农药废水的研究

提出了一种新的TiO₂/GeO₂复合膜圆形光催化氧化反应器，研究了该反应器对经物化处理后的农药废水进行降解的过程。研究表明，光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO₂/GeO₂复合膜、pH=6.7、过氧化氢（H₂O₂）浓度为400 mg/L。并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨。有机废水通过该反应器处理后，其COD值降为57mg/L。能使有机污染物全部降解为小分子无机物，废水达到国家一级排放标准。     

模拟可见光下掺杂TiO2对甲醛溶液光催化降解

模拟自然条件下的可见光,以甲醛的光催化降解为探针反应,评价了通过溶胶凝胶法分别制备的8种（银Ag、铜Cu、铁Fe、钨W、铈Ce、镧La、硫S、氯Cl）掺杂TiO₂纳米晶体的光催化活性及对甲醛水溶液的去除效果。用X射线衍射、激光粒度分析和紫外-可见分光光谱表征了掺杂纳米TiO₂的微晶尺寸、晶体结构与光学性能。结果表明：Ce离子尽管有较大的半径但是主要还是掺杂到晶格中,Ce掺杂可以促进TiO₂由非正分锐钛矿相向锐钛矿相和金红石相的转变,抑制载流子复合,使TiO₂的光吸收带边发生红移且有利于对可见光的吸收,从而使Ce掺杂TiO₂在模拟可见光下光催化甲醛水溶液的能力得到明显提高。     

TiO_2/PTh/Fe_3O_4催化剂制备及光催化与磁回收性能

以聚噻吩磁性微珠PTh/Fe3O4(PF)为载体,采用低温水热法(170℃,pH=7±0.2)在其表面负载TiO2,制备了壳/壳/核结构的磁载光催化剂TiO2/PTh/Fe3O4(TPTF)。用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外分光光度计(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)对催化剂的形貌、物相组成、表面性质、磁学性质进行了表征。以苯酚为模拟污染物,评价其光催化活性;通过自制的磁回收装置,考察其磁回收特性。结果表明,TiO2晶粒大小在4~6 nm之间,具有混晶结构(锐钛矿型占93.6%,金红石型占6.4%);当nTiO2∶n噻吩单体∶nFe3O4=75∶2.5∶1时,TPTF的催化活性最佳;P25、纯TiO2、TPTF(nTiO2∶n噻吩单体:nFe3O4=75∶2.5∶1)和TiO2/Fe3O4(TF)光催化降解苯酚的速率常数分别是0.0371、0.0302、0.0253和0.0106 min-1;TPTF循环使用5次,其反应速率常数、饱和磁化强度以及磁回收率为0.0205 min-1、1.59emu/g和89.3%,比第1次的0.0253 min-1、1.85 emu/g和94.7%略有降低。     

对位酯废水的光催化降解研究

研究了对位酯生产废水的初步处理方案.先将对位酯废水进行中和、冷冻除盐、加CaO沉淀、过滤等预处理(预处理后COD 40 352 mg/L;SO42- 9 577 mg/L;NH3-N 21 mg/L),再采用纳米光催化降解以及BaCl2进行处理,TiO2浓度为2 g/L时处理效果较好(COD 30 325 mg/L;SO42- 880 mg/L;NH3-N 140 mg/L).废水经铁炭微电解及CaO处理后,再进行光催化降解可以达到更好的处理效果,COD降为21 224 mg/L.废水经微电解、Fenton氧化和光催化联用处理后,COD降为20 800 mg/L.     

复合混凝剂处理染料废水的研究

分析酸性大红染料的结构与特点 ,进行各种混凝剂的筛选实验 ,配制FeSO4 MgSO4 Ca(OH) 2 PAM复合混凝剂 ,并通过实验优化操作条件 ,实验结果表明 ,对COD =2 88.3mg/L、色度为 2 5 0 0 0倍的酸性大红GR实验废水 ,COD去除率可高达 85 .3% ,最高脱色率可达 97.4 % ,在脱色率达 90 %时 ,药剂费用为 1.12元 /t。     

纳米TiO2/硅藻土光催化降解废水中二甲胺

通过凝胶-溶胶法制备纳米TiO2/硅藻土复合催化剂,对常见工业难降解有机污染物二甲胺(DMA)进行了降解实验.采用扫描电镜和X射线衍射技术对催化剂能进行了表征,考察了废水初始浓度、pH、催化剂用量、外加氧化剂对DMA光催化降解效果的影响,进行了降解动力学和降解机理的分析.结果表明,所制催化剂为锐钛矿和金红石混合晶型,均达纳米级,对中低浓度(≤400 mg/L)DMA废水具有良好的降解效果.常温常压、18W紫外汞灯下,3 g/L TiO2/硅藻土对DMA废水(400 mg/L)降解率可达70％以上;其降解反应符合Langmuir-Hinshelwood动力学模型;其可能的降解途径为:二甲胺(DMA)→甲胺(MA)→CO2/CO32-、H2O和NH4+.