流化光催化反应器降解4BS染料的研究

流化光催化反应器降解4BS染料的研究流化光催化反应器降解流化光催化反应器降解4BS4BS染料的研究染料的研究1试验部分试验部分1.11.1试验装置试验装置试验装置(自制)由配水区、反应区、紫外光源、固液分离器等部分组成(见图1)，反应区的中间设有紫外灯和石英套管。含直接耐酸大红4BS的原水通过稳定水箱连续定量地进入曝气水箱中，与反应器循环出水一起进行曝气，以提供光催化反应所需的溶解氧。在进水流速的作用下，光催化剂颗粒在反应区得到充分流化。反应区的容积为3.7L。1.21.2试验方法试验方法1.2.11.2.1负载催化剂的制备负载催化剂的制备制成一定配比的含硅酸钠与二氧化钛的均匀悬浊液(负载溶液)，对破碎的耐火砖颗粒(30～40目)载体进行表面处理，然后称取一定重量的载体浸入负载溶液中，混合均匀后烘干、高温处理、冷却。此过程重复数遍后，用超声波清洗10min，烘干后待用［1］。1.2.21.2.2光催化氧化的工艺条件试验光催化氧化的工艺条件试验向水箱中注满自来水，再加入4BS溶液，开启水泵及风机，使4BS溶液混合均匀，15min后测定溶液的吸光度，此过程循环进行，直至达到试验所需的浓度。然后将500g负载催化剂投入反应器中，开启水泵和风机并调节循环流量，使有效反应区内的负载催化剂均匀流化，运行30min，4BS溶液达到吸附平衡后取样分析。开启紫外光源，以后每隔一定时间取样分析。试验中控制pH＝6.5～7.5，曝气水箱中DO为9.5mg/L，固液分离器中DO为9.0mg/L。1.31.3分析方法分析方法4BS浓度测定采用分光光度法。测定样品时，溶液的pH值调至6.5～7.5，用高速离心机(LD5—2A)分离20min后取上清液，用752紫外可见光栅分光光度计于500nm波长处测定溶液的吸光度。2结果与讨论结果与讨论2.12.1催化剂浓度的影响催化剂浓度的影响取浓度为25mg/L的4BS溶液30L，在循环流量为25L/min时，以20W的紫外灯光照200min，催化剂浓度对光催化降解脱色速率的影响见图2。从图2可以看出，当催化剂的体积分数在5.5%～9.8%(V/V，催化剂堆积体积与有效应区的总体积之比)范围内时，4BS的降解脱色速率常数呈线性上升；当催化剂浓度提高到10.9%时，该常数达到最高值；继续增加催化剂的浓度，该常数骤减；当催化剂的浓度为15.3%时，4BS降解