电气浮_光催化氧化对微污染原水中腐植酸的去除研究_郭迎庆 - 副本

电气浮－光催化氧化对微污染原水中腐植酸的去除研究*郭迎庆1，2姚长吉1雷春生1王利平1张玉先2(1．常州大学环境与安全工程学院，江苏常州213164;2．同济大学环境科学与工程学院，上海200092)摘要:运用电气浮－粉末TiO2光催化组合工艺，对微污染原水进行实验研究。在降解腐植酸的静态实验中，开启光强为2×10W紫外杀菌灯，电压20V，电流0.4A，两组极板间距0.5cm，粉末TiO2投加量1g/L，反应时间为150min时，CODMn去除率达87.8%。实验表明:电气浮与光催化氧化联合使用时，可取得较好的协同效果。关键词:电气浮;光催化;粉末TiO2;微污染原水;腐植酸STUDYONTHEREMOVALOFHUMICACIDINMICRO-POLLUTEDRAWWATERBYELECTRO-FLOTATION-PHOTOCATALYTICOXIDATIONGuoYingqing1，2YaoChangji1LeiChunsheng1WangLiping1ZhangYuxian2(1．CollegeofEnvironmentalandSafetyEngineering，ChangzhouUniversity，Changzhou213164，China;2．CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract:Acombinedtechnologyofelectro-flotationandpowderedTiO2photochemicalcatalysiswasusedtotreatmicro-pollutedrawwateratlaboratoryscale．Duringthestaticexperimentofdegradinghumicacid，theratioofCODMnremovalreached87．8%insuchconditionsastwoultravioletgermicidallampsof10W，thevoltageof20V，thecurrentof0.4A，0.5cmintervalsoftwogroupsofplates，theTiO2dosageof1g/Landthereactiontimeof150min．Thepreferablesynergisticeffectcanbeachievedwhencombiningelectro-flotationwithphotocatalyticoxidation．Keywords:electro-flotation;photocatalysis;powderedTiO2;micro-pollutedrawwater;humicacid(HA)*国家水体污染控制与治理科技重大专项(2008ZX07421-002);国家“十一五”科技支撑计划:小城镇饮用水水质保障关键处理工艺及设备开发(2006BAJ08B02)。地表水中的有机污染物分为天然有机物(NOM)和人工合成有机物(SOC)。天然有机物主要是指动植物在自然循环过程中经腐烂分解所产生的大分子有机物，其中腐殖质在地表水源中含量最高，占有机物总量的60%～90%，其分子量主要分布在500～2000，为无定形的褐色或黑色的亲水、酸性、高分散物质。在微污染水体中，残余的腐殖质是饮用水中有机碳的主要来源，它会带来色度并影响饮用水口感，还是多种消毒副产物(DBPs)的前驱物，可导致饮用水致突变活性增加，腐植酸是水中腐殖质的主要形态。因此，去除原水中的腐植酸是保证饮用水安全的关键。电气浮是一种运用电化学方法去除水中悬浮物、油类等有害杂质的废水处理技术。光催化氧化是以n型半导体为敏化剂的特殊光敏化氧化［1］。TiO2光催化降解有机物实质上是一种自由基反应［2］。将电气浮与粉末TiO2光催化工艺结合，对微污染原水进行预处理，考察其降解原水中腐植酸的能力，旨在分析其技术可行性，为该组合工艺在微污染原水处理中的实际应用提供参考。1实验部分1.1实验装置及流程由于实验处理对象是微污染原水，其电导率较低，电流密度较小，因此在实验中采用单极式电极，相同电极的极板并联接线，在1L烧杯中进行。实验所采用的钛镀钌电极为氯碱常用工业电极，电极性能很好，槽电压低，仅为3～5V，为其他电极的1/4～1/3;且材料使用寿命长，是一种优异的电极材料［3］。23环境工程2011年10月第29卷第5期DOI:10.13205/j.hjgc.2011.05.022光催化采用光源为紫外灯，功率为8W，紫外波长254nm，催化剂选用粉体TiO2，相对密度3.8～4.1g/cm3，TiO2质量分数＞98%。使用前在马弗炉中