纳米ZnO光催化臭氧氧化处理印染废水

第33卷第5期2016年5月印染助剂TEXTILEAUXILIARIESVo1-33No．5Mav2016纳米ZnO光催化臭氧氧化处理印染废水郭春芳(山东轻工职业学院，山东淄博255300)摘要：以溶剂热合成法合成了纳米ZnO光催化剂，利用XRD、SEM~DFTIR进行表征，并研究其催化臭氧氧化降解印染废水的效果。结果表明，催化剂质量浓度为O．5L，pH为10．0，反应时间为70min时处理效果最佳，G0D去除率达到86．08％；通过对比试验考察了紫外光照1h后废水COD去除率能从36．03％提高到98．06％，达到印染废水回用和环保排放要求。关键词：纳米ZnO；光催化剂；臭氧氧化中图分类号：X788；X703．1文献标识码：B文章编号：1004—0439(2016)05-0044-04NanoZnOphotocatalyticozoneoxidationforprintinganddyeingwastewatertreatmentGUOChun-fang(ShandongVocationalCollegeofLightIndustry，Zibo255300，China)Abstract：NanoZn0catalystswerepreparedbyasimplesolventthermalroute，andthestructureswerecharacterizedbyXRD，SEMandFTIR．ThetreatmenteffectofozoneoxidationdegradationcatalyzedbynanoZnOforprintinganddyeingwastewaterwerestudied．Theresultsshowedthattheoptimaltreatmentcondi—tionswereasfollows：catalystdosagewas0．5g／L，pHwas10．0，reactiontimewas70min，theCODremovalratewas86．08％．WhenthewastewaterwasexposedunderultravioletIightfor1h，theCODremovalratein—creasedfrOm36O3％tO98．O6％oftheseparateozoneoxidation，whichreachedthereuseandenvironmentaIemissionrequirementsoftheprintinganddyeingwastewater．Keywords：nanoZn0：ph0tOcatalVsts：ozoneoxidation印染废水排放量大、成分复杂、色泽深、难生物降解，有机污染物含量高，是我国较难处理的工业废水之一，传统的物理化学法、化学法及生物处理法很难达到环保和回用要求。目前，研究热点是利用臭氧氧化处理印染废水。臭氧作为清洁强氧化剂，具有氧化反应完全、速度快、无二次污染等优点，被广泛应用到印染废水处理中。但单纯臭氧氧化存在效率低、成本高、选择性强等缺点。近年来，较多研究者圳通过引入光催化剂(如活性炭、纳米TiO、MnO、uV等)来催化臭氧氧化，以提高臭氧利用率并降低成本。纳米ZnO比表面积大，表面原子配位不收稿日期：2015—06—27基金项目：淄博市科学技术发展计划基金项目(2014kj010169)作者简介：郭春芳(1977一)，女，山东齐河人，讲师，硕士。全，表面活性点多，反应界面大，其催化活性尤其是光催化降解有机污染物方面远大于普通催化剂。本文以溶剂热合成法合成了纳米ZnO光催化剂，利用XRD、SEM和F11IR进行表征，并研究其催化臭氧氧化降解印染废水的效果，考察影响催化臭氧氧化处理印染废水的主要因素。1试验1．1材料水样：淄博某印染厂二级出水，P(COD)=90．80mg／L，pH=6．4。印染助剂33卷催化剂用量较少时，催化反应活性点少，吸附臭氧和反应物量少，处理效果不明显。随用量增加，催化反应活性点增多，吸附臭氧和反应物量也相应增多，COD去除率逐渐增大。超过0．5g／L后，催化剂颗粒增多，臭氧小气泡凝聚汇集，导致传质速率下降，影响了臭氧和反应物的反应速率，致使COD去除率减小。因此，试验选用催化剂用量为0．5g／L。9007o{竖6O誉5084030催化剂用量，(g·)图4催化剂用量对COD去除率的影响2-2．2pHpH不同，纳米ZnO光催化活性不同，0氧化反应机理不同，对废水处理效果影响较大。调节臭氧用量不变，催化剂用量为0．5g／L，分别调节废水的pH至3．0、6．4、10．0、12．0、13．0，反应时间均为60min，分别测定反应后废水的COD去除率，结果见图5。由图5可知，随着pH逐渐增大，COD去除率先增加后减小