TiO_2_PbO_2复合膜光催化氧化降解染料废水_董俊明

ResearchonthephotocatalyticoxidationdegradationofdyewastewaterbyusingTiO2/PbO2compositedfilmDongJunming，ChenXiaoyang（HunanUrbanConstructionCollege，Xiangtan411103，China）TiO2/PbO2复合膜光催化氧化降解染料废水董俊明，陈晓阳（湖南城建职业技术学院，湖南湘潭411103）［摘要］提出了一种TiO2/PbO2复合膜圆形光催化氧化反应器，研究了该反应器对经生化处理后的染料废水进行降解的过程。研究表明：光催化氧化的最佳条件是锌片镀TiO2/PbO2复合膜、pH=8.0、H2O2质量浓度为400mg/L。并对其他氧化剂对该过程的影响进行了探讨。有机废水通过该反应器进行处理后，其COD降为48.4mg/L。能使有机污染物全部降解为小分子无机物，废水达到国家一级排放标准。［关键词］光催化氧化；有机染料废水；TiO2/PbO2复合膜［中图分类号］X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2009）05-0057-04Abstract：Akindofround-shapedreactorofTiO2/PbO2compositedfilmbyphotocatalyticoxidationisputforward.Thedegradationprocessofthebio-chemicallytreateddyewastewaterbyusingthisreactorhasbeenstudied.Theresultsshowthattheoptimalconditionsofphotocatalyticoxidationare:zincslicewithTiO2/PbO2platedcompositedfilm，pH=8，H2O2400mg/L.Theaffectingfactorofotheroxidantsonthisprocessarediscussed.Aftertheorganicwastewateristreatedwiththisreactor，itsCODisreducedto48.4mg/L，andalloftheorganicpollutantsaredegradedtobesmallinorganicmolecules，andthusreachesGrade1oftheIntegratedWastewaterDischargeStandard.Keywords：photocatalyticoxidation；organicdyewastewater；TiO2/PbO2compositedfilm有机染料废水的排放量大、毒性大，对其治理已成为废水处理的难点之一。目前，国内有机染料废水的处理多采用加水稀释后再行生化处理方法，由于染料废水有机物浓度高，且含有难于生物降解的有毒、有害物质，处理后有机废水的COD不易达到国家排放标准〔1〕。湖南某染料化工厂是生产偶氮酸性染料酸性黑ATT的大型化工厂，排出的废水中绝大多数是以苯、萘、蒽、醌等芳香基团作为母体，带有显色基团，颜色很深，色度达2570倍；废水成分极复杂、浓度高，且毒性大，COD在12200～23400mg/L之间，属难降解的废水之一。通过自行研制的TiO2/PbO2复合膜圆形光催化氧化反应器对上述废水进行降解，将其作为催化湿式氧化处理的后续处理，光催化降解处理后的水质分析结果为：COD48.4mg/L，pH为6.7，色度28倍，TKN6.3mg/L，总磷0.46mg/L，SS37mg/L。达到国家工业废水一级排放标准，达到了预期的处理效果。1实验与分析方法1.1主要仪器和试剂主要仪器：S-570扫描电子显微镜（天津产），RigakuD/max-ⅡB型全自动射线衍射仪（日本岛津产），HJ－3恒温磁力搅拌器（北京产），WKB－1无油空气泵（天津分析仪器厂），CTL－12型化学需氧量速测仪（济南产），1200℃马福炉（清华开关设备厂），pHS－2酸度计（上海第二分析仪器厂），721－S分光光度计（上海第三分析仪器厂），紫外灯（80W）。材料和试剂：大块锌片，四异丙醇钛（AR），二氧［基金项目］湖南省教育厅资助课题（2008D032）第29卷第5期2009年5月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．5May，200957——工业水处理2009－05，29（5）试验研究化高铅（AR），无水乙醇（AR），钼酸铵（AR），酒石酸钠钾（AR），浓氨水（AR）；浓硫酸（AR）。1.2废水水质含色酚AS和间羟基二乙基苯胺的染料废水由湖南某染料化工厂提供。原废水水质分析结果为