多相光催化氧化处理焦化废水的研究 刘红, 等
多相光催化氧化处理焦化废水的研究
刘红, 刘潘
430081)
( 武汉科技大学化工与资源环境学院, 武汉
摘
要: 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. 关键词: 焦化废水; 中图分类号: X75 二氧化钛; 多相光催化氧化; 过氧化氢 文献标识码: A 文章编号: 1003- 6504(2006)02- 0103- 03
焦化废水的成分十分复杂, 以酚为主, 还 含 有 多 种多环芳香烃和杂环类有机物 , 这些物质大多对生 中某些有毒有害物质的浓度常难以达到国家允许的 排放标准.光催化氧化法是一种新兴的高级氧化技
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物有毒, 难于降解.许多焦化厂外排水虽经处理, 但其
术, 通过光激发半导体催化剂产生光生电子和光生空 穴, 由此引发一系列氧化还原反应降解有机物.本文 采用多相光催化氧化法对焦化厂二沉池废水进行深 度处理, 取得了良好效果.
1 1.1
实验部分
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问题, 故选取 H2O2 做氧化剂.
编号 氧化剂种类
入 量 为 150mg/L, 氧 化 剂 加 入 量 为 500mg/L , 光 照 时 间为 45min.武钢焦化厂经生化处理后的二沉池废水 呈黄褐色, pH 值为 6.6 , COD 为 350.2mg/L. 从表 1 看出, 当氧化剂采用 NaClO 和 (NH4)2S2O8
时, 如果反应完后溶液中仍有氧化性的 ClO- 和 S2O82- 存在, 会使所测得的剩余 COD 值偏低, 去除率偏大, 然而表 1 中相应的 COD 去除率反而较小, 当氧化剂 为 H2O2 时, COD 去除率最高, 并且 H2O2 无二次污染
表 1 氧化剂的选择
132.1 200.9
剩余 COD(mg/L)
实验仪器及药剂
1 2
30%的 H2O2 NaClO (NH4)2S2O8
拌器进行反应.反应一定的时间后, 移出反应容器, 静 置冷却, 取上清液测 COD. 从图 1 看出, COD 去除率随着 pH 值的变化呈现 双峰状, 峰值分别出现在 pH=3.0 和 pH=11.0 , 当 pH 值为 3.0 时 COD 去除率最高. 这可能是因为:( 1) H2O2 在 pH 约为 3.5 的条件下分解成· OH 的效率最高, 并 且 TiO2 在水中的等电点约为 pH=6.0 , 当 pH<6.0 时,
2
结果与讨论
2.1 多相光催化氧化的影响因素 2.1.1 不同氧化剂的影响
本实验用常见的三种氧化剂做对比实验, TiO2 加
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300W 高压汞灯, PHS- 25 型酸 度 计 , GDS- 3B 光 电式浑浊度仪, AB104- N 型电子分析天平, 2 型恒 85- 温磁力搅拌器, 锐钛型二氧化钛 UV- 754 分光光度计. 粉末, 2O( 30%) , · H 2 NaClO, 4)2S2O8, (NH FeSO4 6H2O, 以 上 药 剂 均 为 分 析 纯 . 用 标 准 重 铬 酸 钾 法 测 定 COD, UV- 754 分光光度计测透光率. 1.2 实验方法 用 500mL 烧杯作为反应容器.先放入一定量的 TiO2, 加入 400mL 水样, 然后加入一定量 30%的 H2O2 溶液, 调 pH 值, 放入自制光催化反应器, 灯管距水面 55mm, 水 深 70mm) , 打 开 300W 高 压 汞 灯 和 磁 力 搅
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