光催化氧化技术处理山梨酸废水的试验分析

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1、桂林工学院硕士学位论文摘要光催化氧化技术是一种高级氧化技术，近年来在有机污染物处理方面得到了广泛的关注。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

2、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4X15W，倾角5。，空气量3I．／min，催化剂用量159／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

3、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=250m，催化剂用量-q59／L，光照强度=60w，倾角=5。～10。曝气量=2．51．／min

4、，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，'I．,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30毗s／cm提高到316肛s／cm，pH值从4．5变化到4．61。关键词：光催化氧化，山梨酸废水，流动床，Ti02桂林工学院硕士学位论文ABSTRACTThetechniqueo

5、fPhoto．catalysisoxidationiSanewkindofwatertreatmentprocessforthedegradationoforganicsubstanceswithgreatpotentialapplicationrecently．Thispapermainlyinvestigatedthephoto—catalyticdegradationofsorbicacidbvthemeansofUV脚02anddevisedafluidizedbedPhoto—catalysisoxidationreacto

6、r．TheeffectofaddingCirculatoryflux，concentrationofcatalyst，lightintensity,obliquity，aerationrate，thedistancebetweenthesourceandflatreactiononphotodegradationofsorbicacidarediscussedindetails．Thekeyfactorswhichinflucethephotocatalysisoxidationofsorbicacidandtheoptimaldeg

7、radationconditionsarcalsostudiedwiththeorthogonalexperimentalmethod．Inthisdissertation，theinfluencefactorsandthechemicalreactionmechanismofphotolyrticandphotocatalyticdegradationkineticsunderdifferentUVlightirradiationwerestudiedindetails．Theresultsshowthat：1、twonanomet

8、ercatalystwhichwereanalyzedbyXRDshowthat：thesurfacemodificationofexperimentsTi02wasrelativelypureanatasecrysta