TiO2光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展.pdf

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Ti02光催化蠡化技市在印染废水处理巾硇研穷进展1．IⅢ印染废水的特征唐杰1，吴赞敏1’2Development纺织工业耗水量大、废水排放量大n。2，．废水中包含大量稳定且复杂的化学物质(染料、助剂、酸碱、无机盐等)，其中印染废水排放总量占到了纺织行业废水排放总量的80％左右．随着染整技术的不断发展，各种新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中大量使用，仅目前使用的染料种类就已达数万种之多．然而，难以降解的有毒有机成分的含量也变得越来越大，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机化合物，对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大口，．由此可见，印染废水的综合治理已成为我国迫切需要解决的问题．印染废水主要来源于前处理(烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)、染色、印花、后整理废水，具有以下典型特征9。5，：(1)组分差异明显，水质变化大．因为印染各道加工的工艺不同，产生的废水组分差异明显．通常情况下，印染废水的化学需氧量生化需氧量，但有些印染废水m∥L，近年来，随着大量新型助剂和浆料的使用，使得印染废水处理难度加大；(2)在的可达第31卷第2期2014年2月印染助剂(I．天津工业大学纺织学院，天津300387；天津X_41,大学，2．先进纺织复合材料教育部重点实验室，天津300387)摘要：简介了印染废水的基本特征以及处理方法；阐述了TiO：光催化氧化技术的机理以及在处理印染废水中的影响因素关键词：光催化氧化技术；TiO：；废水处理；研究进展中图分类号：TQl034．1；TQ031．7文献标识码：A文章编号：1004—0439(2014)02—0010—05ofTi02photoca(TiOz的结构、pH、TiO：用量、光源与光强等)；归纳了TiO：光催化氧化技术在印染废水处理中的研究进展以及存在的主要缺陷，展望了TiO：光催化氧化技术的应用前景．(．(．)。1～3收稿日期：作者简介：唐杰一)，男，湖南长沙人，硕士，研究方向为环保助剂研究以及清洁染整TEXTILEAUXILIARIESV01．31No．2Feb．2014lgy一：2．，·
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翼邕警鎏紫，苎?数是翌雯翟耄薹竺宝丝：妻有2印染废水处理方法光催化氧化法善饔喜霍蓑荔望萎褰三勇：i；!；器’操作条件易控；有机物氧化彻底#。。去除率高；可利用太阳光，节约能源·但该法荔型磊里菱舞鎏告最萧嘉高警鋈襄竺橐’具有投资小’成本低的优点·但由于吸附剂对污染物质只是聚集’女畋6理不当，膜分离技术黧嘉嚣易控’分离效率高’无需投加化学药品且无污染旭需要专用设备攒脯另发生堵塞艘肿厶产生难处好氧生物处理丢菱篱磊萎S蒜卷：誓霉禽篓维持高浓度的微生物量'处理装置容积负荷率高'但膜生物反应器技术也存在膜污染、膜，1⋯“一“’一一“一TiO：光催化氧化技术在印染废水处理中的色度高【61，透光率低．印染废水中包含有色的可溶性物有色基团(如一N—N一、一N—O)以及极性基团(如一S0，Na、一OH、一NH：)等，同时还混有酚类、苯胺、碱等随着染料助剂如PVA等在染整加工中的广泛应化合物．织物上含有的天然有机物质(蜡质、胶原、油用，使用传统工艺来处理印染废水的难度变得越来越脂等)也会降低废水的吸光度，使得废水透光率降低；大．近年来，涌现了一些印染废水处理的新兴技术，如(3)有机物含量高，降解性差．废水的COD较高，而BOD超声波技术和超临界水氧化技术等．印染废水传统处却相对较低，有机类污染物的生化降解性低，且排放理工艺分物理法、化学法和生物法，其特点如表1．为了应对印染废水成分越来越复杂，废水排放标准要求越来越高的现状，近年来兴起了一些废水处理新技术，主要包括：超临界水氧化法(scwo)、湿式空气氧化法(WAO)、超声波技术、生物强化技术以及固定化微生物技术等嗍．应用光催化氧化技术是以半导体(如TiO：、ZnS、WO，、SnO：等)为催化剂，在紫外光照射条件下，使半导体价带上的电子(e一)被激发跃迁到导带上，在价带上产生相应的空穴(h+)，从而形成光生电子和空穴．空穴(h+)具有极强的得电子能力，能将表面所吸附的OH一和H：O氧化成·OH，而被激发的电子e一)与O：反应生成超氧离子(·02-)，最终将有机物氧化分解一，．光催化氧化技术由于处理彻底、可利用太阳光处理、成本低，有望成为印染废水处理最有前途的方法之一．光催化氧化法源自日本的Fujishima和Hond于1972年在Nature杂志上发表的一篇论文．文章指出，在光电池中，当光辐射到TiO：单晶电极时可以将水分解，并且持续地发生水的氧化还原反应，最终产生氢气uoI．光催化氧化法是以半导体材料作为催化剂，可大幅度地提高染料的分解效率．TiO：催化活性好，稳定性强，无毒，不会引起二次污染，太阳光照射下即可反应，可回收并循环使用，价格便宜，因而成为了最