光催化氧化技术在水处理中的研究进展

光催化氧化技术在水处理中的研究进展·50·区域治理环境治理与发展一、高级氧化技术介绍1光化学氧化法光化学氧化法具有氧化能力强、反应条件温和等特点，目前已广泛应用于水处理领域。光化学氧化法主要包括光激发氧化法(如UV/H2O2)和光催化氧化法(如UV/TiO2)。UV/H2O2法原理主要是利用H2O2作为氧化剂，将H2O2的氧化作用和UV光化学辐射相结合生成强氧化性的羟基自由基(·OH)，·OH能快速地与有机物反应并将其降解，从而达到处理难降解有机物的目的。UV/H2O2法能降解有机废水中的TOC，可与此同时也会产生一定的消毒副产物(DBPS)，因此，UV/H2O2法的使用引来国内外许多学者不同的意见。Dotson等人研究发现，经UV/H2O2处理时THMsFP会有所增加，单独紫外光能量为1000mJ/cm2处理时，中低压紫外灯下THMs的增量分别为4mg/mg-C和13mg/mg-C;如果UV与/H2O2联用，THMs生成势的增量分别为25mg/mg-C(5mg/L)和37mg/mg-C(10mg/L)。结果显示经过两种方法处理，HAAsFP都没有发生明显的变化。但Toor等人的研究却发现UV/H2O2对DBPsFP的控制效果在紫外光强度大于1000mJ/cm2、且H2O2的初始浓度大于23mg/L时UV/H2O2能够明显降低THMsFP和HAAsFP。光催化氧化具有比光化学氧化更强的氧化能力。其使用的催化剂主要有TiO2、ZnO、WO3、CDS和ZnS等。TiO2因具有高化学稳定性、强催化活性、耐光腐蚀、廉价无毒等优点，所以目前一般使用TiO2作为催化剂。Murray等人的研究则认为，将TiO2溶胶涂在基质上对TOC和UV254去除效率为89%，对DBPsFP控制效果也很好，相比悬浮态催化剂，固定态催化剂可以避免增加过滤步骤以再生催化剂的劣势，可通过紫外光照射能使催化剂在原地得到再生。孙广垠等在最佳实验条件下，采用TiO2粉末光催化氧化法对印染废水进行深度处理，色度和COD的去除率分别达到89%和76.8%。UV/TiO2法不仅在处理染料废水方面被广泛使用，在垃圾渗滤液处理方面也有很好的应用。赵珊等人利用光催化-电解联用技术对垃圾渗透液进行处理，结果表明，对COD、TOC、氨氮的处理效果分别达到74%、41%、94%，实现了将有机物成功转化为分子较小的酸。2臭氧氧