上海工業(yè)廢水處理紫外線光催反應(yīng)器

紫外線光催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。光化學(xué)氧化技術(shù)是在可見(jiàn)光或紫外光作用下使有機(jī)污染物氧化降解的反應(yīng)過(guò)程。但由于反應(yīng)條件所限，光化學(xué)氧化降解往往不夠徹、底，易產(chǎn)生多種芳香族有機(jī)中間體，成為光化學(xué)氧化需要克服的問(wèn)題，而通過(guò)和光催化氧化劑的結(jié)合，可以大大提高光化學(xué)氧的效率。

根據(jù)光催化氧化劑使用的不同，可以分為均相光催化氧化和非均相光催化氧化。

均相光催化降解是以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質(zhì)，通過(guò)光助 - 芬頓反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基使污染物得到降解。紫外光線可以提高氧化反應(yīng)的效果，是一種有效的催化劑。紫外/臭氧(UV/03)組合是通過(guò)加速臭氧分解速率，提高羥基自由基的生成速度，并促使有機(jī)物形成大量活化分子，來(lái)提高難降解有機(jī)污染物的處理效率。

非均相光催化降解是利用光照射某些具有能帶結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3、SrTiO3、Fe2O3等，可誘發(fā)產(chǎn)生羥基自由基。在水溶液中，水分子在半導(dǎo)體光催化劑的作用下，產(chǎn)生氧化能力較強(qiáng)的羥基自由基，可以氧化分解各種有機(jī)物。把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于POPs的處理，可以取得良好的效果，但是并不是所有的半導(dǎo)體材料都可以用作這項(xiàng)技術(shù)的催化劑，比如CdS是一種高活性的半導(dǎo)體光催化劑，但是它容易發(fā)生光陽(yáng)ji腐蝕，在實(shí)際處理技術(shù)中不太實(shí)用。而TiO2可使用的波長(zhǎng)高可達(dá)387.5nm，價(jià)/格便宜，多數(shù)條件下不溶解，耐光，無(wú)毒性，因此TiO2得到了廣泛的應(yīng)用。

上海工業(yè)廢水處理紫外線光催反應(yīng)器應(yīng)用范圍

1、含油廢水

近年來(lái)，利用半導(dǎo)體粉末的懸浮體系光催化降解水中有機(jī)污染物的研究引起各國(guó)學(xué)者的關(guān)注。楊陽(yáng)、陳愛(ài)平等以膨脹珍珠巖為載體，用浸涂燒結(jié)法制備了漂浮負(fù)載型TiO2/EP光催化劑，并對(duì)制備催化劑的工藝條件及水面浮油的光催化降解過(guò)程進(jìn)行了初步研究，結(jié)果表明經(jīng) 7h 光照后該種催化劑能降解癸烷 95%以上，且能較長(zhǎng)時(shí)間漂浮于水面，便于大面積拋灑回收，具有實(shí)用開(kāi)發(fā)價(jià)值。陳士夫等利用空心玻璃球負(fù)載 TiO2 清除水面漂浮的油層，在 375 W高壓汞燈照射 120 min，正十二烷的光催化去除率為 93.5%， 80 min 甲苯的去除率達(dá) 100%。通入空氣或加入 H2O2 可以大大地提高光催化的效果，當(dāng) H2O2 的量為 5.0 mmol/L時(shí)， 40 min 后， 甲苯的去除率達(dá) 100%。

2、印染廢水

傳統(tǒng)的處理方法，比如，吸附法，電化學(xué)法，電凝法，生物法等，只能把污染物從一種物相轉(zhuǎn)化為另一種物相，不能使污染物得到徹、底分解或無(wú)害化，而光催化氧化能夠把印染廢水中的有害物質(zhì)徹、底分解為 H2O、 CO2 等有機(jī)小分子和其他無(wú)害物質(zhì)，消除了二次污染。王成國(guó)采用納米級(jí) TiO2 懸浮法光催化氧化處理直接耐曬翠藍(lán)染液（染料濃度 100mg/L， TiO2 用量 1000mg/L），當(dāng)光照時(shí)間大于 200min 時(shí)，色度去除率達(dá)到 93%， TOC去除率達(dá)到 50%。羅潔、陳建山對(duì)色度 375、 pH值 5.35、 CODcr 595.16 mg/L的模擬墨綠色印染廢水采用光催化處理后脫色率達(dá)90%， CODcr 脫除率達(dá) 80%左右。

3、無(wú)機(jī)污染物質(zhì)

與有機(jī)污染物相比水中無(wú)機(jī)污染物的種類較少，常見(jiàn)的主要是重金屬離子和氰離子。光催化技術(shù)可以利用光致電子的還原能力去除水中的金屬離子及其他的無(wú)機(jī)物，研究包括 Mn7+、 Cr6+、 Fe3+、 Ni2+、 Hg2+、 Cu2+、 Pb2+、 Ag+、 CN-、 CSN-、 NO2等。劉淼等，直接以太陽(yáng)光為光源，用 ZnO/TiO2 處理電鍍含Cr（Ⅵ）廢水，并加入廉價(jià)光催化輔助劑，對(duì)電鍍含鉻廢水多次處理，使六價(jià)鉻光致還原為三價(jià)鉻，再以氫氧化鉻形式除去三價(jià)鉻；達(dá)到處理電鍍廢水的目的。王桂林等利用光催化在檸檬酸根離子存在下，Hg2+、 Pb2+從含氧溶液中被 e-分別還原成 Hg、Pb 沉積在 TiO2 表面；以 ZnO/WO3 為催化劑，在可見(jiàn)光下照射 110 min 可將 1.0× 10-4 g/mL的 Hg2+幾乎*還原。

4、造紙廢水

采用多相光催化氧化技術(shù)處理造紙漂白廢水，可直接將所含的二惡英降解為 CO2、 H2O和 Cl-，以達(dá)到一次銷毀這一有害物的目的。張志軍等利用中壓汞燈作光源，研究了氯代二苯并 - 對(duì)二惡英（ CDDS，包括 DCCD， PcDD和 OCDD）在二氧化鈦催化下的光解反應(yīng)。結(jié)果表明，二氧化鈦能有效地催化 CDDS，在室溫下， 4 h 內(nèi) DCCD、 PcDD和 OCDD 分別降解了 87.2%、 84.6%和 91.2%。M.Cristi Yeber 等將 TiO2 和 ZnO固定在玻璃上，對(duì)漂白廢水進(jìn)行 了光催化氧化處理，經(jīng)過(guò) 120min 處理后，廢水的色度可*去除，總酚含量減少了 85%,TOC減少了 50%，處理后殘留有機(jī)物的急性毒性和 AOX比處理前大為減少，高分子化合物幾乎全部降解。