光催化-臭氧氧化降解H酸的研究

第7卷第l期环境污染治理技术与设备TechniquesandEquipmentforEnvironmenta——lPollutio．．．n．．．．．．．C．．．ont．．r．—o—lVo1．7．No．1Jan．2006光催化．臭氧氧化降解H酸的研究孙丽颖周集体吕红(大连理工大学环境与生命学院，大连116023)摘要采用光催化一臭氧氧化技术(催化膜／UV／0)降解H酸。研究结果表明，光催化与臭氧氧化相结合具有明显的协同作用。实验进一步讨论了臭氧投加量、废水初始pH值和I-I酸初始浓度对光催化一臭氧氧化降解H酸的影响。降解后的H酸，萘环结构被破坏，可生化性提高。关键词H酸光催化臭氧协同效果可生化性中图分类号X703．1文献标识码A文章编号1008—9241(2006)O1-or18-04H-aciddegradationbycombinedphotocatalysisandozonationprocessesSunLiyingZhouJitiLuHong(SchoolofEnvironmentalandBiologicalScienceandTechnology，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023)AbstractThedegradationofH．acid，bycombinedphotocatalsisofUVirradiationandozonation，wasstudied．TheexperimentalresultsshowthatthesynergisticeffectexistsonthedecompositionofH—acidbycon—binedphotocatalsisofUVirradiationandozonation．Theeffectsofoperatingparameters，i．e．theconcentrationof0，initialpHvalue，concentrationofH—acidwerealsoinvestigated．ThestructureofH—aciddegradedbythetechnologywasdestroyed；meanwhileitsbiodegradabilityisraised．KeywordsH—acid；photocatalysis；ozonation；synergisticeffect；biodegradabilityH酸是染料和药物合成工业中重要的中问体之一，是萘系芳香化合物的重要代表。由于H酸废水对生物有较大的毒性，很难直接采用生化法处理，属于最难处理的有机工业废水之一。光催化一臭氧氧化技术是近几年才开始被关注的一种高级氧化技术，与传统的臭氧氧化和光催化技术相比，光催化一臭氧氧化技术具有氧化能力强、节约成本、对难降解的有机工业废水有普遍适用性等优点。本文作者采用该技术降解H酸，并讨论了其影响因素以及可生化性，为这一技术的实际应用提供参考。1实验部分1．1分析方法及试剂(1)臭氧浓度采用臭氧浓度测定仪(AnserosOzoneGM)进行测定；(2)COD采用微波密封消解COD速测法进行测定；(3)pH值采用pHS-25型酸度计进行测定；(4)BOD5采用VELP(FTC90I)型BOD测定仪测定；(5)uV光谱图采用V一560紫外一可见分光光度计进行200～400nm波段的扫描。H酸(化学纯，上海试剂总厂第三分厂)，其他试剂均为分析纯。1．2实验装置光催化一臭氧氧化技术的实验装置如图1所示。主要由3部分组成：反应装置、臭氧发生装置和曝气系统。其中反应装置包括反应器甲和反应器乙，两者串联在一起，柱高均为800mm，外观直径均为65mm，有效容积均为2．0L。反应器内有39w紫外灯(主波长254nm)，光催化膜为多种半导体氧化物的混合物通过溶胶一凝胶法固定在玻璃片上，表面积共计0．182m。臭氧发生器以纯氧为气源，通过调节氧气流量，产生不同浓度的臭氧，从而调节臭氧的投加量。曝气系统选用高效气液混合泵，可使臭氧气体和废水高效混合，达到雾化效果，提高臭氧气体的利用效率。收稿日期：2004一l0—25；修订日期：2005—0l一04作者简介：孙丽颖(1978一)，黑龙江人，硕士，主要从事水污染控制研究工作E—mail：sun—liying@163．com维普资讯http://www.cqvip.com第1期孙丽颖等：光催化-臭氧氧化降解H酸的研究1l9反应器／催化刺载紫外旦／箱淼u一废水储箱混合泵、—图l光催化-臭氧氧化技术的实验装置Fig．1SchematicdiagramofthereactionsystemhJrcombinedphotocatalysisandozonation2结果与讨论2．1光催化-奥氧氧