纳米TiO2光催化降解印染废水的研究

第32卷第4期2OO9年4月I墨诧尉数En、riro玎mentalScience＆Technol0gyVO1．32No．4Apr．2OO9纳米Tio催化降解印染废水的研究郑先君，姜巧娟，魏丽芳，付永，张治红，谢冰(郑州轻工业学院河南省表界面重点实验室，河南郑州450o02)摘要：采用溶胶—凝胶法制备了纳米TiO光催化剂，并用x射线衍射仪和扫描电镜对制备的Ti()2进行结构表征。详细考察了照射时间、废水初始浓度、Tj()2用量、pH、光源种类、H2O2、()2／Fe实际印染废水的降解效果。研究结果表明：当反应时问为3h时，印染废水C0D去除率为95．996，脱色率达1oO％；印染废水的脱色率和c0D去除率与印染废水的初始浓度成反比关系；Tio2光催化剂最佳用量为80mg／L；印染废水最佳降解的pH为6．O。当添加辅助氧化剂H用量为6oomg时，能进一步提高印染废水的c0D去除率，特别是H2O和Fe共同作用下，c0D去除率达到99．％。关键词：Ti()2；光催化；降解；印染废水中图分类号：x7o3文献标志码：A文章编号：1Oo3．_65o4(2O09)O4一O159—04Ph0tOcatalyl=icDegradat=i0n0fDyeingnstewaterby锄。一Ti02Ph0t0catalyst锄『GXiaJl_jun，．ⅡANGQiao．j啪，wEILi一胁，FUYong，一hong，B崦(HenallPmvinc瑚KeyLab0ratoryofsurflaceaI1dInteeScience，zl1engzhouuniversityofLightIndus仃y，zhengzllou45O002，cIlina)Abs仕act：NaIlo—Ti02photocatalystwaspreparedbysol—gelmemod．ThestructIlreofpreparedTio2wascharacteIizedbyX一瑚|ydi绗acdonaJ1dscanningelec仃onmjcmscope．E脆ctofillun1inationtinIe，initia1wascewaterconcen汀ation，Ti02arnoum，pH，direm1aⅡlphouse，HandH20addmonondegradali0nofdyeingwastewaterweretnVestigated．Experimemalresu1tsshowedmatC0Dremovalmtereached95．9％anddeco1omtionratereached100％whenreacti0ntimewas3h．Thedegmdad0nrateofwascewa眦hadnegadverel0nshipwjⅡlinjcialwastewaterco_ncen姐tion．ThebestTi()2additi0nw．as8Omg，LaIldoptimumpHValuewas6．0．w：’i1600mg，LofH202d0sage，C0DremoVa1efficiency0fwastewatercouldbefIlrn1ereIltIaIlced．C0Dremova1efficiencyreached99．0％byco—acti0nofH202andFeKeyw0rds：no2；ph00catalysis；deg瑚【dati0n；dyeingwastewa缸随着印染工业的快速发展，印染废水对环境的污染越来越严重。由于印染废水本身的特殊性、复杂性以及工程投资、成本消耗等问题，使印染废水污染问题一直未能得到有效治理。目前，大部分印染废水的处理方法还是传统的生物法和物理法【”。生物法降解印染废水的过程是大多数染料被活性污泥吸附而没有被真正降解，而物理法像离子交换、吸附、膜分离等也没有真正起到降解的作用，只是把污染物从一相转移到另一相。光催化氧化法可使其彻底矿化，不产生二次污染，主要原理是：半导体在紫外光的照射下产生电子一空穴对，它们在半导体表面分别与不同的基团发生反应，最终使有机物污染物得到降解【4。目前，常见的光催化剂有Ti02、ZnO、cds、cuO、w、snO等，因TiO具有无毒、价廉、光催化活性较高等优点成为比较理想的光催化剂。对TiO光催化降解废水的研究比较多，但绝大多数是对模拟废水的研究如甲基橙【6】、酸性红啪、兰纳素圈、亚甲基兰翻等，对实际印染废水光催化降解的报道较少。本研究针对河南洛阳某皮革印染厂的车间总排口的废水经絮凝沉淀处理后直接进行光催化降解研究，该废水的成分比较复杂，主要含有皮革黑系列染料如皮革黑DMs；酸性黑210；皮革黑ATs等。该废水初始cOD31500mg／L，pH为6．0，色度l0000倍。本研究重点考察不同条件对实际印染废水降解的影