溴氨酸廢水太陽(yáng)光催化降解與冷凍處理技術(shù)研究.pdf

1、太陽(yáng)能和冷能都是極具開(kāi)發(fā)潛力的可再生自然能源。如何在廢水處理中有效利用自然能源，在解決環(huán)境污染的同時(shí)，緩解能源危機(jī)，已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。
　　 多相光催化氧化是一種能夠利用太陽(yáng)能的新型廢水處理技術(shù)。本論文以擴(kuò)展TiO2光催化劑的光響應(yīng)范圍和提高光催化劑的催化活性為出發(fā)點(diǎn)，研究TiO2光催化劑的改性和復(fù)合技術(shù)，采用溶膠-凝膠兩步合成法制備多孔氧化鈦，并通過(guò)浸漬法復(fù)合CdS，制備出具有可見(jiàn)光響應(yīng)、易于分離的多孔復(fù)合CdS/Ti

2、O2催化劑，并通過(guò)SEM、XRD等測(cè)試對(duì)催化劑形貌進(jìn)行表征。研究表明，CdS的復(fù)合增強(qiáng)了催化劑對(duì)光譜的響應(yīng)范圍。催化劑的最佳制備條件為：CdS摻雜比例為3％，煅燒溫度為700℃，煅燒時(shí)間為3h，堿洗時(shí)間為20h，多孔復(fù)合光催化劑粒徑為2～4μm。
　　 然后，以多孔復(fù)合CdS/TiO2為催化劑，在太陽(yáng)光下對(duì)溴氨酸廢水進(jìn)行降解研究，考察了光照方式、溶液初始濃度、催化劑投加量、pH值、無(wú)機(jī)離子等反應(yīng)條件對(duì)降解效率的影響，并對(duì)催化劑失

3、活機(jī)制進(jìn)行探討，建立了溴氨酸廢水太陽(yáng)光催化降解的動(dòng)力學(xué)模型。試驗(yàn)表明，30mg/L的溴氨酸溶液降解6h，TOC去除率能夠達(dá)到90％以上，最佳催化劑用量為2g/L，最佳pH值為10。Cl-和SO42-的存在不利于溴氨酸的光催化降解，Na+，Ca2+對(duì)溴氨酸降解效果沒(méi)有明顯影響，微量Fe3+對(duì)溴氨酸降解有一定的促進(jìn)作用，而Cu2+的存在會(huì)降低催化劑活性。
　　 冷凍分離技術(shù)能夠利用冷能去除水體污染物，本論文分別在人工和自然條件下對(duì)染

4、料廢水的冷凍分離進(jìn)行研究，考察冷凍溫度、冷凍時(shí)間及廢水初始濃度對(duì)冷凍分離效果的影響，探討廢水的冷凍分離規(guī)律和分層機(jī)理。針對(duì)實(shí)際染料廢水含鹽量高、有機(jī)污染物濃度高的特點(diǎn)，本論文采用冷凍-光催化組合工藝對(duì)其進(jìn)行處理研究。
　　 此外，清潔生產(chǎn)是解決環(huán)境污染的重要手段。本論文對(duì)溴氨酸Ullmann編合反應(yīng)工藝進(jìn)行改進(jìn)，采用新型固體酸催化劑，以強(qiáng)酸離子交換樹(shù)脂-銅粉-乙醇催化體系替代傳統(tǒng)的硫酸-銅粉-水體系，實(shí)現(xiàn)溴氨酸Ullmann縮合