TiO_2光催化技术在饮用水终端深度处理中的应用展望

Ti O2光催化技术作为一种环境友好型污染治理技术,在环保各领域有着广泛的应用前景。本文综合分析了Ti O2光催化技术的发展历程及反应机理,概述了提高Ti O2光催化性能的改性技术及在水处理中的应用,并综述了饮用水终端深度处理技术的研究现状及对Ti O2光催化技术应用于饮用水终端净水处理前景展望。     

环境科学一般问题

X-1 200401897 TiO2光催化处理废水中贵重金属的研究进展/李川…(华南理工大学应用化学系)∥环境污染治理技术与设备/中科院生态环境研究中心.-2003,4 (11).-6-11 环图X-4 概述了TiO2光催化处理废水中贵重金属的原理、影响因素及应用研究。影响光催化处理水相     

光催化氧化/吸收工艺处理垃圾焚烧发电厂恶臭废气

我国南方某城市垃圾焚烧发电厂采用光催化氧化技术/吸收工艺联用技术对难降解恶臭气体进行高效处理,大大提高了恶臭气体的去除效率,实现了该行业废气的无害化处理,取得了良好的效果。运行结果显示,光催化氧化技术/吸收工艺联用技术能实现难降解恶臭气体的高效处理,排放废气可达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中的二级标准。     

TiO2半导体光催化氧化技术处理气相污染物研究进展

光催化氧化技术是一种新兴的污染治理技术，它的研究已涉及到饮用水的深度处理，高浓度难降解有机废水处理，气相污染物净化等许多领域。本文主要阐述了在TiO2作为催化剂的条件下，光催化氧化技术处理气相污染物的氧化机理及其影响因素，气相光催化氧化反应器设计及该技术在降解农药挥发物、大气中有毒有害气体、室内装璜产生的有毒气体等许多领域的应用现状和前景展望。     

流化床光催化氧化器净化饮用水典型有机物研究

采用自制流化床光催化氧化装置进行了微污染饮用水净化试验,装置分为配水区、反应区、紫外光源和固液分离器4部分.试验结果表明流化床光催化氧化反应器对CODMn,UV254和2,4-二氯苯酚的去除效果明显.CODMn去除率受进水浓度影响较大.初始CODmn较高时,其去除率相对较高;而CODmn较低时,去除率则相对较低.光催化可有效地的提升给水处理工艺对污染物的处理效果.未经光催化时,所有常规工艺对UV254的去除率仅为57.3％,但经过后续的光催化氧化单元,UV254的去除率提高到92.0％.此外,光催化氧化对有毒有机物二氯苯酚有较好的处理效果,30 min内光催化氧化对2,4-二氯苯酚去除率约为97.3％,几乎可以达到完全降解.     

电助光催化氧化苯甲酰胺

以钛板为基材,采用溶胶-凝胶法制备固定膜 TiO₂/Ti 光催化剂,并对其施加一定的阳极偏电压,对苯甲酰胺溶液进行了电助光催化氧化处理.考察了阳极偏电压、溶液浓度和pH值对苯甲酰胺降解效率和光电流的影响规律,并比较了电助光催化氧化与光催化氧化、光解和电解处理对苯甲酰胺去除率的差异.结果表明,外加阳极偏电压可以大大提高光催化氧化技术的处理效率,最佳工艺条件为偏电压+0.6V/SCE,苯甲酰胺溶液的浓度 1.0mg/L,溶液呈酸性.在此条件下,经过 1h的处理,苯甲酰胺的去除率可达 90%.     

环境科学一般问题

X-1200603202TiO2光催化氧化技术处理环境污染物的研究进展/齐建(中国船舶重工集团公司第七0四研究所)…∥水资源保护/河海大学环境水利研究会.-2006,22(1).-15~18,73环图X-121阐述了TiO2光催化氧化法的原理、TiO2催化剂的制备以及粉末型和负载型两种形态的TiO2在光催化氧化有机污染物方面的应用情况,指出粉末型TiO2主要应用于废水处理,负载型TiO2主要应用于废水处理、垃圾填埋场渗滤液处理和环境净化。粉末型TiO2的研究发展方向是通过改性以提高其活性和可应用性,如表面沉积贵金属、表面耦合、表面敏化、过渡金属掺杂等;负载型TiO2…     

声、光、磁、电与生物法联合处理废水的研究进展

超声,电,磁,光催化是处理水中污染物的一类新型技术,而且它们与常规生物处理方法的联合使用可实现两种方法的互补和增强.系统介绍了超声-生物处理,电-生物处理,磁-生物处理,光催化-生物处理在国内外的研究状况,并对今后的研究内容进行了展望.     

光催化氧化法去除水中有机氯化物的研究

以TiO_2为催化剂,研究了饮用水中常见的9种氯化有机物的光催化氧化、pH、复氧条件等对光催化氧化效果的影响及有关反应动力学问题。研究表明,光催化氧化法在饮用水深度处理领域。具有很好的应用前景。     

固定化改性TiO2光催化消毒性能与机理研究

发展中国家农村地区饮用水普遍存在着微生物超标问题，太阳光消毒法(SODIS)是实现饮用水微生物控制、提高当地居民饮水质量的潜在技术.目前，SODIS法存在光照利用率低的问题，消毒效果完全依赖于环境温度与光照强度，仅在低纬度地区晴朗天气环境下效果较好.本研究通过材料改性强化TiO2光催化性能，利用固定化技术提升催化剂的循环利用效率，开发了固定化改性TiO₂光催化消毒用技术，克服了上述SODIS法的缺陷.本研究采用水热法分别合成了暴露(001)或(101)晶面的锐钛矿相二氧化钛，暴露(110)面的金红石相二氧化钛以及不暴露特定晶面的锥形混晶相二氧化钛.通过与对照标准品比较在光照下灭活耐热大肠杆菌速率后发现，晶体类型对灭活速率的影响顺序为晶相>暴露晶面>晶粒形状.XRD、SEM、UV-vis、XPS价带谱、Zeta电位、ICP-MS等表征结果表明，催化剂的较高价带位置与表面电位在消毒过程中起主导作用，尖锐棱角形貌起次要作用.将001-TiO₂粉末样品固定化后，减少了循环使用中的催化剂损失，经处理水中细菌残留率仅为0.4%，优于已报道的固...     

WC/TiO2纳米复合界面光催化剂制备及其光催化降解酚类污染物研究

设计并制备了新型WC/TiO2纳米复合界面光催化剂应用于酚类污染物的光催化降解反应中.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)技术分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂的晶型和表面形貌.结果显示锐钛矿型TiO2纳米颗粒均匀地分散在WC纳米球表面并很好地构筑了WC/TiO2界面.研究了不同WC负载比例的WC/TiO2光催化剂在模拟太阳光照射下降解苯酚的光催化性能.结果表明:WC/TiO2复合界面的形成可以有效地提高TiO2光催化降解性能;其中,3%WC/TiO2(质量分数)光催化降解苯酚的活性最高.利用紫外-可见光谱(UV-Vis)和高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS)分析了WC/TiO2纳米复合界面光催化剂降解苯酚的中间产物,提出了苯酚在WC/TiO2界面上可能的降解机理.     

N-TiO2/PSF中空纤维复合膜光催化烟气脱硝研究

采用溶胶-凝胶法以聚砜(PSF)中空纤维膜为载体制备了N-Ti O2/PSF中空纤维复合膜催化剂,考察其光催化烟气脱硝性能.紫外光催化的NO去除效率可达63%,去除负荷可达213.6 g·m-3·h-1.采用紫外-可见光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了N-Ti O2/PSF中空纤维复合膜催化剂.UV-Vis光谱分析表明,掺杂N改性的Ti O2复合膜光催化层在紫外和可见光波段的吸收性能都有极大的改善.XPS证明了O—Ti—N键能的存在.N-Ti O2/PSF中空纤维膜光催化处理NO的作用机制为NO气体通过中空纤维膜传质到NTi O2催化膜,光催化产生羟基自由基和超氧负离子,NO气体被羟基自由基和超氧负离子氧化成易处理的NO2和HNO3.     

高藻期太湖水处理工艺的研究

研究了混凝、超滤、臭氧、活性炭等工艺对高藻期太湖水的处理效果,结果表明:当进水浊度波动较大时,混凝超滤最终出水浊度平均为0.02 NTU,大大低于<生活饮用水卫生标准>(GB5749-2006)的上限值3.混凝-超滤-臭氧-活性炭组合工艺对CODMn的平均去除率达到90.5%,原水水质降至平均值1.16 mg/L,达到了<生活饮用水卫生标准>(GB5749-2006)的要求.该组合工艺对UV254的总去除率平均值为94.3%,去除效果明显,最终出水嗅阈值平均值为2,低于管道直饮水水质标准(Q/ZLS001-1998)的上限标准3.组合工艺出水未检测到藻类,保证了水质的生物稳定性.该组合工艺能充分发挥各自的作用,提高处理效果,保障饮用水的安全.     

微污染原水的处理技术发展与探讨

饮用水水源污染的日益严重，对人类健康构成巨大危胁，给传统净水工艺提出了新的挑战，从目前我国水资源污染现状出发，介绍了现有的微污染原水处理技术，活性炭吸附技术，膜法深度处理技术，光催化氧化技术，生物预处理技术，强化混凝技术，强化过滤技术等，分别阐述了各项技术的机理，并进一步从功能，费用等方面对这些技术进行了综合评价。     

抗菌吸附材料在农村生活饮用水中的应用

针对农村生活饮用水存在细菌二次污染的问题,研究了3种载银抗菌吸附材料对于农村生活饮用水的杀菌效果,同时优化了应用条件。结果表明,较之于载银电气石和载银硅藻土,载银沸石在达到相同杀菌效果的前提下,可以更多的节约成本,更适合应用于农村生活饮用水的净化.当载银量为64.56 mg/g的沸石投加量为0.06 g(每100 m L水)时,杀菌率高达94.52%。用其处理黑龙江某地生活饮水,其杀菌率可达85.33%,饮用水处理后的微生物指标达到国家饮用水标准(GB 5749-2006)。     

改性TiO2光催化膜处理贾鲁河河水效果

我国对地表水污染的大力治理已初见成效,但仍有一些地区(如我国中西部缺水地区)的地表水存在污染问题.缺水地区河道生态恢复缓慢,利用光催化膜对河水进行原位治理可辅助这类地区河道的综合整治.研究利用溶液流延法复合真空热处理法制得具有可见光活性的TiO₂光催化膜(N/C-TiO₂),利用扫描电镜表征光催化膜的形貌特征,通过其水处理效果评价其光催化性能.结果表明:①光催化膜材料表面暴露有TiO₂纳米颗粒团聚物,TiO₂纳米颗粒通过桥接成功生长在基体的表面,为催化剂在膜材料中的稳定性提供条件.②热处理温度对N/C-TiO₂膜光催化性能影响的试验结果表明,140℃热处理的N/C-TiO₂膜(140-N/C-TiO₂膜)的可见光催化活性优于120℃热处理的N/C-TiO₂膜(120-N/C-TiO₂膜),140-N/C-TiO₂膜在太阳光下对化学需氧量(COD_Cr)的处理水平高达100%.③光催化膜在自然光照下对贾鲁河河水的处理应用结果表明,N/C-TiO₂膜在降低河水COD_Cr、NH₃-N和TP浓度方面优于P25 TiO₂膜,其中,N/C-TiO₂膜对COD_Cr和BOD₅的日平均去除率分别达50.0%和31.9%,COD_Cr/BOD₅(浓度之比)由0.246升至0.358.④膜循环利用试验结果表明,经多次循环使用,降解效率趋于稳定,仅降低了9.5%,说明该膜具有较好的重复利用性.研究显示,N/C-TiO₂膜光催化技术可作为优良的地表水处理的原位治理技术,可用于辅助缺水地区的河道治理工作,实现地表水水质的改善,具有较好的实际应用价值.      

化学工业废物处理与综合利用

X780.1200502308用脉冲电旋风除尘器处理催化剂厂分子筛尾气/魏章斌(华中科技大学)…∥化工环保/中国石化集团北京化工研究院.-2004,24(5).-344~346环图X-32介绍了脉冲电旋风除尘器的工作原理及用其处理催化剂分子筛尾气的试验情况。试验结果表明,分子筛尾气很适合脉冲电旋风除尘处理,除尘效果较好,在进气含尘质量浓度为1324.9mg/m3时,除尘效率达89.4%左右,粉尘驱进速度达0.05~0.17m/s,比常规电除尘技术提高1倍左右。图1表1参11X780.3200502309负载型TiO2固定相光催化降解含酚废水的试验研究/王九思…(兰州交通大学化工学院)∥环境污染治…     

环境污染及其防治

X5 200501408 大洋锰结核在环境污染治理方面的应用/韩杰…(浙江大学地球科学系)//环境污染与防治/浙江省环保科学设计研究院.-2004,26(4).-272- 274,287 环图X-3 X5 200501409 TiO2光催化降解有机污染物的协同效应研究/冯小刚…(东南大学生物科学与医学工程系)//环境污染治理技术与设备/中科院生态环境研究中心. -2004,5(9).-12-17 环图X-4     

废物处理与综合利用

X7 200501525 光催化功能陶瓷及其光降解特性/刘平…(福州大学光催化研究所)//环境科学/中科院生态环境研究中心.-2004,25(4).-109-112 环图X-5 本研究制备了表面镀有光催化剂薄膜的光催化陶瓷,并利用XRD、色谱、原位红外光谱和分光光度计等研究了其光催化降解油酸、乙烯、SO2、NOx和灭菌的特性。结果表明,通过控制制备条件得到的光催化陶瓷具有较强的降解有机污染物、去除无机有害气体和灭菌等功能,光催化功能陶瓷对乙烯、油酸、SO2和NOx的降解率达到95%, -100%。图5参10     

TiO_2-SO_4~(2-)/Glass光催化降解甲基橙溶液的方法

研究以平玻璃和毛玻璃为载体,用Sol gel法制备附载型TiO2/Glass光催化剂,并用H2SO4溶液浸泡制得TiO2 SO2-4/Glass光催化剂。考察了光催化剂对甲基橙溶液的光催化性能。结果表明:平玻璃附载TiO2的光催化活性低于毛玻璃附载TiO2的光催化活性。且毛玻璃附载TiO2经连续6次使用后光催化活性基本不变。毛玻璃附载TiO2经H2SO4溶液处理后光催化活性明显升高。