吸附光催化聯(lián)合處理亞甲基藍(lán)的研究.pdf

1、在工業(yè)廢水處理當(dāng)中,染料廢水中因含有大量的有機(jī)染料,以其色度高、成分復(fù)雜、毒性大、難降解等特點(diǎn),成為排放量大而又難以治理的有害工業(yè)廢水之一。
　　本文以典型染料亞甲基藍(lán)（MB）為對(duì)象,研究了黑碳（BC）和TiO2耦合工藝對(duì)其去除的效果及去除機(jī)理。黑碳是環(huán)境中化石燃料和生物質(zhì)不完全燃燒產(chǎn)生的含碳高聚物,廣泛存在于環(huán)境（大氣圈、水圈、生物圈、土壤和巖石）中。黑碳具有高比表面積和豐富的表面官能團(tuán),對(duì)有機(jī)污染物有較強(qiáng)的吸附作用,與活性炭相

2、比其簡(jiǎn)單的制備方式?jīng)Q定了黑碳廣泛的應(yīng)用前景。首先,本文研究了黑碳對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附,及吸附過程的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特性。
　　結(jié)果表明:影響吸附的主要因素是溫度、初始濃度、溶液pH值及轉(zhuǎn)速等。吸附等溫線能較好地吻合Langmuir和Freundlich吸附等溫方程,Freundlich方程的擬合效果更好,說明其吸附更傾向于發(fā)生多層吸附,且在不同溫度下,n都大于1,表明在所研究的范圍內(nèi)為優(yōu)惠吸附過程。吸附熱力學(xué)研究表明:△H＞0,說明吸附

3、為吸熱過程;△G＜0,說明吸附質(zhì)傾向于從溶液中吸附到吸附劑表面,反應(yīng)過程是自發(fā)進(jìn)行的;△S＞0,說明固/液相界面上分子運(yùn)動(dòng)更為混亂。吸附過程符合二級(jí)動(dòng)力吸附方程,顆粒內(nèi)擴(kuò)散過程是影響吸附速率的主要控制步驟。其次,本文通過黑碳吸附——TiO2光催化降解實(shí)驗(yàn)多因素分析,得出黑碳和二氧化鈦耦合處理亞甲基藍(lán)染料廢水的降解效果最好。實(shí)驗(yàn)探討了二氧化鈦添加量、黑碳添加量、光照強(qiáng)度、初始濃度和初始pH值等因素對(duì)光催化降解過程的影響。對(duì)于5050mg/

4、L亞甲基藍(lán)溶液,最佳處理?xiàng)l件為TiO2為0.5g/L,BC為0.2g/L,光照強(qiáng)度為3.3.7mW/cm2,且在堿性條件下比在酸性條件下的吸附光催化對(duì)MB的降解效率最高。溶液中不同電解質(zhì)溶液對(duì)亞甲基藍(lán)溶液的吸附光催化降解的去除都有影響。
　　實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究了四種電解質(zhì)離子對(duì)降解過程的影響,得出影響效果為PO43-＞NO3-＞SO42-＞Cl-。最后,闡明MB去除效率的提高,主要是BC吸附劑與TiO2光催化劑協(xié)同作用的結(jié)果。即利用黑碳