光催化氧化技術在化工廢水處理中的應用
伴隨(sui)著環境的(de)污染 ，人們(men)越(yue)來(lai)越(yue)重視自己的(de)生存環境，其中光催化技(ji)術(shu)的(de)應用已經成為了在化工廢水處理中非常重要的(de)一部分 ，本文針對光催化技(ji)術(shu)在化工廢水處理中的(de)應用的(de)相關問(wen)題進行(xing)了詳細的(de)分析和(he)探索 ，供相關的(de)廢水處理人員參(can)考(kao) 。
1、光催化過程中的基本特征
光催化(hua)(hua)技(ji)(ji)術早在上個世(shi)紀 60年代就有(you)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)研究 ，由(you)于(yu)在光催化(hua)(hua)技(ji)(ji)術中(zhong)(zhong)存(cun)在節能效應(ying)較(jiao)為明顯 ，需要的(de)(de)(de)(de)設(she)備(bei)較(jiao)為簡單(dan)，而(er)且(qie)操作(zuo)(zuo)(zuo)也較(jiao)為方(fang)便，近些年來(lai)受到了我國很多廣大用(yong)戶的(de)(de)(de)(de)歡(huan)迎。針對光催化(hua)(hua)技(ji)(ji)術而(er)言(yan) ，其基本的(de)(de)(de)(de)特(te)征是采(cai)用(yong)一種特(te)殊的(de)(de)(de)(de)材料作(zuo)(zuo)(zuo)為傳遞技(ji)(ji)術 ，采(cai)用(yong)特(te)殊的(de)(de)(de)(de)溶劑(ji) ，在該溶液中(zhong)(zhong) ，容積會(hui)有(you)足夠(gou) 的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li) ，通(tong)常是由(you)水提供的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)，通(tong)過相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)(de)反(fan)滲透(tou)(tou)膜(mo)，從(cong)而(er)將其分離，由(you)于(yu)該項(xiang)技(ji)(ji)術違背了自然滲透(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)基本原理 ，因(yin)此(ci)我們成為反(fan)滲透(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong) ，目(mu)前(qian)光催化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)發方(fang)法(fa)基本上都是通(tong)過反(fan)滲透(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)犯法(fa)進(jin)行分離 ，從(cong)而(er)達到提取 ，純化(hua)(hua)和濃縮等的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用(yong) ，針對反(fan)滲透(tou)(tou)裝(zhuang)置而(er)言(yan)， 在不 同的(de)(de)(de)(de) 工(gong)廠 ，由(you)于(yu)需要的(de)(de)(de)(de)參(can)數存(cun) 在一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異 ，因(yin)此(ci)在方(fang)案的(de)(de)(de)(de)確定(ding)(ding)上存(cun)在一定(ding)(ding) 的(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異 。
2、光催化技術在化工廢水中的具體應用
光催化(hua)(hua)反(fan)(fan)應時在氧化(hua)(hua)還原(yuan)反(fan)(fan)應 的(de)基礎形成 的(de) ，在整個化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應過(guo)程中(zhong)，納米材料(liao)的(de)TO在整個反(fan)(fan)應的(de)體系中(zhong)起到了非常(chang)重要的(de)作用。在此過(guo)程中(zhong)發(fa)生非常(chang)復(fu)雜化(hua)(hua)學反(fan)(fan)應：
圖 1 納米 TiO：光催化 降解污染物(wu)的反(fan)應示意圖
利用TiO光電化學懸浮(fu)電池的光生(sheng)電流響應可(ke)對此(ci)進行(xing)研究(jiu)。添(tian)加少許 H0，反應不及時(shi)，使(shi)得(de)反應不能發(fa)生(sheng)，沒有(you)光生(sheng)陽極電流 ，僅有(you)光生(sheng)陰(yin)極電流填加過量的HO，將(jiang)發(fa)生(sheng)如下反應 ：
H，Oz+OH·—+Hs0+H0，
HO+0H’一 H2O+O
2．1光催化能夠在污水凈化中的應用
光(guang)催(cui)化(hua)(hua)技(ji)(ji)術已經在(zai)(zai)我國的(de)(de)(de)(de)一(yi)些 區域 中有(you)(you)(you) 了(le)(le)一(yi)定(ding) 的(de)(de)(de)(de)發展 。目前 隨著光(guang)催(cui)化(hua)(hua)技(ji)(ji)術 的(de)(de)(de)(de)開展 ，在(zai)(zai)一(yi)定(ding)程度上 大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)(le)反滲透污(wu)(wu)水(shui) 的(de)(de)(de)(de) 淡化(hua)(hua)組成的(de)(de)(de)(de)成本，使(shi)得飲用(yong)(yong)污(wu)(wu)水(shui)在(zai)(zai)一(yi)定(ding)程度上大(da)(da)大(da)(da)降低了(le)(le)其成 本 。在(zai)(zai)光(guang)催(cui)化(hua)(hua)技(ji)(ji)術 中，常常會使(shi)用(yong)(yong)到(dao)催(cui)化(hua)(hua)劑技(ji)(ji)術 的(de)(de)(de)(de)運用(yong)(yong) ，可(ke) 以(yi)直接 淡化(hua)(hua)污(wu)(wu)水(shui) ，但 是在(zai)(zai)去除污(wu)(wu)水(shui) 中有(you)(you)(you)機(ji)物 、膠(jiao)體(ti) 、細菌以(yi)及(ji)懸浮(fu)物的(de)(de)(de)(de)功 能(neng)上無(wu)法實(shi)現(xian)，因此(ci)近些年來，采用(yong)(yong)膜(mo)(mo)蒸餾技(ji)(ji)術能(neng)夠(gou)在(zai)(zai)一(yi)定(ding)程度 上有(you)(you)(you)效解決上述問(wen)題，對于(yu)(yu)鹽(yan)離子(zi) 、膠(jiao)體(ti)和大(da)(da)分子(zi)的(de)(de)(de)(de)脫離有(you)(you)(you)較大(da)(da) 的(de)(de)(de)(de)幫助，對于(yu)(yu)設備的(de)(de)(de)(de)要求也(ye)(ye)較為(wei)簡單，操作也(ye)(ye)較為(wei)便捷，并且膜(mo)(mo)使(shi) 用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)壽命(ming)也(ye)(ye)較長，具備能(neng)耗低等優點。
在(zai)光催(cui)化反(fan)(fan)應中(zhong)是很好(hao)的光生(sheng)電子的接受體另外，由于反(fan)(fan)直 O也起到 OH·自(zi)由基清除(chu)劑的作(zuo)用。 由于 pH值對(dui) TiO的表面態 和溶液中(zhong)的相關反(fan)(fan)應及 TiO的平帶電位都有影(ying)響、pH值對(dui)光催(cui) 化反(fan)(fan)應 的影(ying) 響比較復(fu)雜 pH值增加(jia) ，陽極光生(sheng)電流減少(shao) ，只能說明 反(fan)(fan)應對(dui) 此有一定 的影(ying) 響。
2．2光催化技術的應用領域
很多工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)直接能夠排入(ru)到水(shui)體中，這些工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)一(yi)(yi)方(fang)面(mian) 成(cheng)(cheng)分較為(wei)復(fu)雜，工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)中常常含有(you)不同濃度以及不同成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua) 學物質(zhi)(zhi)(zhi)，很多化(hua)學物質(zhi)(zhi)(zhi)甚(shen)至具備有(you)較高的(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)濟(ji)價值，同時(shi)具有(you)一(yi)(yi) 定的(de)(de)(de)(de)(de)毒性。為(wei)了(le)保護我(wo)國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)體環(huan)(huan)境不受到污染(ran)，需要(yao)對(dui)這些水(shui) 體 中的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分進行 回收 ，必須針(zhen)對(dui)排放(fang) 的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)進行有(you)效 的(de)(de)(de)(de)(de)凈化(hua) 處理，采(cai)用(yong)光(guang)(guang)催化(hua)技術(shu)，可以針(zhen)對(dui)工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)進行循(xun)(xun)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de) 使用(yong)，一(yi)(yi)方(fang)面(mian)能夠降低環(huan)(huan)境的(de)(de)(de)(de)(de)污染(ran) ，另(ling)外一(yi)(yi)方(fang)面(mian)能夠保證(zheng)物質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de) 循(xun)(xun) 環(huan)(huan)使用(yong) 。光(guang)(guang)催化(hua)技術(shu) 目前 已經(jing)主要(yao)運用(yong)到 以下幾個工(gong)(gong)業(ye)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de) 處 理中 ：造紙(zhi)工(gong)(gong)業(ye) 、金屬 飛鼠處理 、印染(ran)工(gong)(gong)業(ye) 、電(dian)鍍工(gong)(gong)業(ye) 等(deng)等(deng)。
納米(mi)(mi) TO 除(chu)具(ju)有降(jiang)解有機(ji)物(wu)(wu)(wu)和(he)無機(ji)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)能力(li)外 ，還具(ju)有殺菌(jun) 的(de)(de)功能。因此 ，納米(mi)(mi) TO：是 自來水凈化(hua) 的(de)(de)良(liang)好處理材料 。將 納米(mi)(mi) TO 固定 于玻璃纖維(wei) 網(wang)上形 成催(cui) 化(hua)膜 ，用(yong) 于凈化(hua) 飲(yin)(yin)用(yong)水時(shi) ，自來水 中(zhong)有機(ji)物(wu)(wu)(wu)總量的(de)(de)去除(chu)率在 60％以上，19種優先污染(ran)物(wu)(wu)(wu)中(zhong)，有 5種 完全去除(chu) ，其它 21種有害有機(ji)物(wu)(wu)(wu)有 10種的(de)(de)濃度(du)降(jiang)至檢測限以 下。同時(shi)，細菌(jun)總數也(ye)明(ming)顯降(jiang)低 ，全面(mian)提(ti)高了水質(zhi)，達到了直(zhi)接安 全飲(yin)(yin)用(yong) 的(de)(de)要求 。
3、結語
光催(cui)化技(ji)(ji)(ji)術處理(li)化工(gong)污水是在氧化還原反應的基礎上產生 的 ，因此相關(guan) 的技(ji)(ji)(ji)術人 員(yuan)針對(dui)光 催(cui)化技(ji)(ji)(ji)術 的運(yun)用需(xu)要 充(chong)分 的了 解 ，這樣才能夠更加熟(shu) 練的運(yun)用 到實 際(ji)的化工(gong)生產 中。
參(can)考文獻 [1】和佳媛(yuan)，賈慶明，伍水(shui)生(sheng)，等．光(guang)(guang)催化(hua)在(zai)廢水(shui)處(chu)理中的(de)應(ying)用IJJ．化(hua)工 新(xin) 型材 料，2014(10)． 【2J施(shi)敏敏，冷彩鳳，王蠱．光(guang)(guang)催化(hua)技術(shu)在(zai)膠印(yin)油墨污水(shui)處(chu)理中的(de)應(ying) 用【J]．印(yin)刷(shua)技術(shu)，2015．
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