太阳能光催化反应器处理含酚废水研究

利用负载型TiO<,2>在废水处理中显示出良好的应用前景，具有较好的光催化性能，但还是存在着复合材料中负载材料成本太高，太阳能利用率不高，催化剂负载技术不成熟、中试规模以上光催化降解未能实现等缺点。该课题从技术应用角度出发，选用凹凸棒土和玻璃珠这种价格低、实用性好的处理为负载材料，以自制的钒-氮共掺杂TiO<,2>光催化剂为负载对象，制备出可重复使用的负载型光催化复合材料，解决了光催化剂分离和回收难的问题。研究成果：针对太阳能光催化反应器的需求，采用溶胶凝胶法制备出V-N-TiO<,2>/玻璃珠复合光催化材料。在紫外灯下，该复合材料降解20 mg/L苯酚溶液，3.5h降解率为100%；重复使用10次后，反应4h降解率仍达到98%以上，光催化性能稳定。将该项目研制的V-N-TiO<,2>/玻璃珠复合光催化材料应用于自行设计制造的GNE-CPCE-30型复合抛物面光催化反应设备上，成功实现了对苯酚、二甲基甲酰胺等难降解有机物废水进行处理。对COD浓度为215mg/L的二甲基甲酰胺，反应4h内降解速率达到448.9mg/minog；对COD浓度为34.2mg/L苯酚，反应3h内降解速率达到76.8mg/minog。研制出V-N-TiO<,2>/凹凸棒复合光催化材料。在模拟太阳光下，对40 mg/L亚甲基蓝溶液，3h降解率为99.8%；重复使用4次后，对亚甲基蓝的降解量基本保持不变；在40min内完成沉降，可实现回收利用。

申报信息

• 公布年份：
  2014
• 学科分类号：
  [TK5, X70]
• 关键词：
  废水处理 含酚废水 光催化反应器 太阳能