高壓脈沖放電協(xié)同催化劑降解4-氯酚廢水的研究.pdf

1、高壓脈沖放電處理廢水過(guò)程能夠產(chǎn)生O3、H2O2、?OH等活性物質(zhì)和紫外輻射、超聲波等物理效應(yīng)，是一項(xiàng)新型高效的水處理技術(shù)，被廣泛用于各種有機(jī)廢水的降解。為了充分利用放電過(guò)程中產(chǎn)生的紫外線，進(jìn)一步提高有機(jī)廢水的降解效果和能量的利用率，實(shí)驗(yàn)采用高壓脈沖放電協(xié)同光催化劑的降解體系。本文選擇酚類(lèi)中比較有代表性的物質(zhì)4-氯酚作為研究對(duì)象，分別從工藝參數(shù)影響、催化劑影響、中間產(chǎn)物分析、溶液礦化率分析、機(jī)理分析等方面對(duì)高壓脈沖放電協(xié)同催化劑降解有機(jī)廢

2、水這一技術(shù)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴高壓脈沖放電體系中各工藝參數(shù)對(duì)4-氯酚溶液降解效果的影響：隨著電極間距、脈沖頻率、曝氣量的增大，4-氯酚的降解率先增大再減小，這三個(gè)參數(shù)均有一個(gè)最佳值，過(guò)大過(guò)小對(duì)4-氯酚降解效果的提高都不利；隨著電壓的升高，4-氯酚降解率增大，達(dá)到一定值后繼續(xù)升高電壓，降解率幾乎不變化；初始濃度越高4-氯酚降解率越低。⑵高壓脈沖放電對(duì)4-氯酚廢水的降解效果較好，在最佳工藝參數(shù)（電極間距為

3、1.0cm、脈沖電壓為26kV、脈沖頻率為70Hz、氣流量為4L/min）下處理150mL濃度為150mg/L的4-氯酚廢水，放電45min時(shí)降解率為55.75%，放電90min時(shí)降解率為67.25%，而礦化率卻只達(dá)到21.61%。中間產(chǎn)物濃度隨時(shí)間的變化趨勢(shì)均是先增大后減小，其中峰值濃度最高的是4-氯鄰苯二酚，峰值濃度最低的是對(duì)苯酚。⑶由XRD檢測(cè)和SEM觀察推測(cè)：TiO2催化劑的最佳焙燒溫度可能為500℃；Fe-TiO2催化劑的最佳

4、焙燒溫度可能為500℃或者550℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著催化劑投加量及焙燒溫度的增大，4-氯酚降解率均是先增大后減小，TiO2催化劑最佳焙燒溫度和投加量分別是500℃、0.1g，F(xiàn)e-TiO2催化劑的最佳焙燒溫度和投加量分別為500℃、0.05g。⑷與單獨(dú)脈沖放電相比，高壓脈沖放電協(xié)同TiO2催化劑能有效地提高4-氯酚的降解率和溶液礦化率，且中間產(chǎn)物峰值濃度也有所提高，放電90min時(shí)，對(duì)苯酚消失。經(jīng)過(guò)摻雜改性的 Fe-TiO2催化劑催化