专业论文文献-光催化氧化技术处理含酚废水浅探

《专业论文文献-光催化氧化技术处理含酚废水浅探》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、光催化氧化技术处理含酚废水浅探光催化氧化技术处理含酚废水浅探摘耍：工业生产过程中产生的含酚废水是水体的重耍污染物之-O本文针对其处理方法进行初步探讨，提出以光催化氧化技术为代表的处理技术，介绍了其技术原理及其应用和发展动态。为保护水体环境，治理水污染提供信息。关键词：含酚废水光催化氧化反应机理含酚类有机化合物属于芳香族化合物，属于美国国家环保局发布的129种优先控制的污染物种类，也是我国优先控制的污染物种类[1]。酚类化合物可以多种途径进入人体，如经皮肤接触，呼吸吸入和经口进入消化道等。人体若吸收被酚污染的水超量，可造成慢性中毒，出现各种神经系统症状及呕叶和腹泻等慢性消化道

2、症状。除了严重影响人类健康，酚类化合物也会对动植物产生危害。含酚废水灌溉农田会使农作物减产或死亡。含酚废水的毒性还会抑制水体中其它生物的自然生长速度，破坏水生生态平衡。因此，为了保护环境，更好治理水体污染问题，含酚废水的处理处置尤为重耍。一、含酚废水处理方法工业上，含酚废水的来源十分广泛。焦化厂、炼铁厂、炼油厂、精细化工厂等都产生含酚废水。一般来说，废水除含酚之外，还含有油、氧化物、硫化物、悬浮物、氨氮、无机盐等成分。酚类物质对水生生命的极高毒性和难以生物降解是其造成的水污染主耍原因[2]o在实际工业化处理中，通常对高浓度的含酚废水，首先要考虑将酚加以回收利用；但是对酚类物

3、质浓度不高、无回收经济价值的废水或者经回收处理后仍留有残余酚的废水，必须进行深度降解处理。0前，对苯酚废水处理技术的研究主要集中在生化处理技术、膜分离技术、溶剂萃取法、超声波以及电化学和光催化等高级氧化技术。各种方法各有优缺点和侧重点，在实际应用中受到不同情况和程度的限制。其中，具有强氧化能力的疑基自市基（?0H）为氧化剂的高级氧化技术，以其可快速将有机物矿化为C02和H20的特性，得到研究学者们的关注。其最典型的代表则是光催化氧化方法，已广泛应用于酚类污染物降解的研究中。近几十年来，光催化氧化技术已经进行了大量的实验室研究工作，虽然大型工业化应用尚不成熟，但是因其降解效果

4、明显、不产生二次污染的优点，获得各方青睐［3］。采用不同光催化技术针对该化工生产车间含酚废水的适用性进行研究，可确定可靠工艺参数，一定程度上可为实际工业应用提供理论依据。二、光催化技术反应机理光催化氧化技术可以分为非均和光催化氧化法和均相光催化氧化法。均相光催化氧化法主要以采用半导体光催化材料为主。在半导体光催化氧化法的基础上加入03、H202、Fenton试剂等氧化剂，大大提高了氧化能力和光解速率。常用的均相光催化氧化体系有UV/03、UV/H202.UV/Fenton等。1.均相光催化反应机理(1)UV/H202的反应机理包括［4］：(2)UV通过有效光子直接激发有机物

5、分子键解离进行光降解；(3)H202直接氧化降解；?011间接氧化降解，即1分子的II202首先在紫外光照射下产生2分子的?011,然后?011与污染物发生氧化还原反应，？011氧化一般占主导作用。UV/Fe2+/II202是在Fe2+/II202的基础上引入紫外光照的技术，UV光能显著加速Fe2+/H202反应，除了H202可以直接分解成?0H,还能使Fe3+水解释基化的Fe(0H)2+在紫外光作用下更加容易转化为Fe2+,可以促进Fe2+与Fe3+Z间的相互转化，提高亚铁盐的利用率。从总体上来说，UV/Fe2+/H202的降解过程中COD被氧化可以描述为如下过程：第一步

6、：第二步：2.非均和光催化反应机理T102降解有机物机理如图所示［5］o当Ti02接收到的光子能量大于其禁带宽度（锐钛矿为3.3eV）,其价带上的电子（e-）受到激发，跃过禁带进入导带，在价带留下带止电的空穴（h+）。所产生的正电荷空穴具有强氧化性，而跃迁电子具有强还原性，二者构成氧化还原体系。当光生e—h+对在离半导体表面足够近吋，载流子移动到表面，活泼的空穴、电子都有足够能力吸附在表面上的物质发生氧化还原反应。与此同吋，系统还存在电子与空穴的复合，因此需要抑制电子与空穴的复合，才能提高光催化效率。一般来说，通过加入俘获剂可以抑制复合，光致空穴俘获剂主要有0H-和H20。

7、光生e-和h+除了可直接与反应物作用外，还可与吸附在催化剂表面上的02、011-和H20发生一系列反应，生成具有高度化学活性的梵基自由基?0H及H202,这些活性较高物质把吸附在催化剂表面上的有机污染物还原为C02、H20等。三、光催化领域研究现状与发展国内外研究者针对酚类有机化合物光催化技术进了大量的科学研究。如张轶等［6］评价比较了UV/Ti02、UV/H202、UV/Ti02/H202等体系下苯酚降解机制和动力学；刘琼玉等［7］通过Solar-Fenton氧化与生物降解技术联合降解酚类废水，对更为复杂的光催化