高鹽、難降解工業(yè)廢水光-電工藝研究.pdf

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，其生產(chǎn)廢水已成為目前最主要的水體污染源和廢水治理的難點之一。其中，制藥廢水由于急性毒性，遺傳毒性，誘變作用，可生化性差，難降解等特點對公共衛(wèi)生和環(huán)境產(chǎn)生了極大的影響，進而引發(fā)了人們廣泛的關(guān)注。然而傳統(tǒng)的廢水處理工藝如沉降、過濾、混凝等，不足以去除這些藥物殘留物及其代謝產(chǎn)物。光電催化氧化技術(shù)由于具有工藝簡單、反應(yīng)條件溫和、降解速率快且應(yīng)用范圍廣泛、無二次污染等優(yōu)點，成為目前水處理技術(shù)的研究熱點和備受矚目的環(huán)保技術(shù)之一。

2、
　　本論文以抗生素類藥物鹽酸黃連素為研究對象，從光電組合方式，二維和三維粒子電極光電反應(yīng)器的構(gòu)建和性能研究三方面著手，系統(tǒng)的對光電催化反應(yīng)的工藝條件進行優(yōu)化并對其機理進行探究。
　　具體研究了五種光電組合方式對鹽酸黃連素降解的影響，并得出在懸浮態(tài)二維光電催化體系下，將光源置于極板中間、反應(yīng)液面以下時，光電協(xié)同效果和催化降解性能最好。其主要機理為光生空穴(h+)直接氧化有機物，超氧陰離子自由基(O2-)，硫酸根自由基(SO4

3、-)，羥基自由基(OH)間接氧化有機物，反應(yīng)開始時h+和·OH是最主要的活性物質(zhì)，一段時間后SO4-和O2-起主要作用。通過計算機模擬，得出ESR譜圖的g值為2.0046，等強度的六線譜為C中心的自由基與DMPO加和的信號，其超精細分裂常數(shù)AN為1.554mT，AH為2.306mT;峰強比為1∶2∶2∶1的四線譜為DMPO-OH加合物的信號，其AN與AH均為1.491mT;峰強比為1∶1∶1的三線譜為DMPO變質(zhì)形成的N中心的自由基信號

4、，其AN為1.479mT。
　　此外，通過Fe2O3負(fù)載的石墨和TiO2涂覆的玻璃珠構(gòu)建了高效、穩(wěn)定的三維粒子電極光電催化反應(yīng)器。其在酸性條件下降解效果最好，使用6次后仍然很穩(wěn)定。紫外光照射使TiO2和Fe2O3產(chǎn)生了大量光生電子和空穴，增加了電荷載流子的濃度，TiO2和Fe2O3的同時使用有效抑制了光生電子-空穴對的復(fù)合，增加了光電流強度。外加電壓促使電子經(jīng)TiO2，F(xiàn)e2O3和工作電極到達對電極，極大提高了光生載流子的壽命，空