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工业生产和社会文明发展到今天,人类赖以生存的水环境污染严重,已成了全世界所有国家需要共同面对难题之一。众多的污染物中,酚类废水和氨氮废水以其广泛的存在和被人熟知的危害已经成为环保领域的研究重点。 光催化氧化技术是高级氧化技术中最被环保领域研究人员重视的一种绿色高效的净化技术,随着研究的深入进行,光催化技术已逐渐从理论走向应用,成为水污染治理的一种优先技术。以光催化技术处理酚类废水或者氨氮废水,已经在国内外众多学者的努力下,取得了可喜的成果。但是实际情况中,有机废水和氨氮废水常常是共同存在的,这种情况下光催化氧化技术的应用还没有被大家深入研究。 本研究自行制备了固载型光催化剂,开发了小型的废水光催化处理装置,并对单独苯酚废水、单独氨氮废水以及苯酚氨氮混合废水进行了光催化降解。通过实验结果对反应动力学、工艺条件以及共存污染物之间的相互影响有较系统的研究。最终苯酚得到以下结论: 1、以粘土烧制的瓷砖是比较良好的催化剂载体;利用粉体烧结工艺所制备的负载P25粉体的固载型光催化剂负载牢固程度良好,可用于废水的光催化降解处理; 2、苯酚和氨氮的光催化降解遵循表观一级反应动力学,反应速率随着初始浓度的增加而下降; 3、本研究中,苯酚和氨氮的光催化降解装置中循环流速不宜过快,保持在100mL/min可获得良好的降解效果; 4、对于苯酚的降解,酸性环境为宜,溶液Ph为6.0左右为最佳的Ph范围,5h内50mg/L单独苯酚废水可获得92％左右的降解率; 5、对于氨氮的降解,碱性环境为宜,溶液Ph为11.0左右为最佳的Ph范围,5h内50mg/L单独氨氮废水可获得81％左右的降解率; 6、苯酚和氨氮混合废水中,无论何种pH情况下,相同时间内,两种污染物相互之间都存在对对方降解率的不利影响;但是综合考虑污染物的总体降解情况,建议处理混合废水应当将pH控制在碱性环境下; 7、苯酚的加入,对于氨氮的降解率虽有负影响,但是相同时间内,气态氮产物在被降解氨氮中所占比重有明显上升,有利于彻底脱除水中氨氮; 8、氨氮的加入,对于苯酚的彻底矿化没有明显的影响。 同时本研究还对研究内容的未尽之处提出以下建议: 1、开发能够长期反复使用的光催化剂是光催化领域长期的研究方向,本研究开发的催化剂应进一步优化,以适应高浓度废水的降解; 2、对于加入苯酚有利于氨氮降解气态产物的生成原因应进行深入研究;有条件的情况下应当对气态产物的种类进行分析; 3、本研究对于有机物与氨氮两类污染物共存废水的光催化降解有一定指导意义,应当深入研究,以适应种类繁多的有机物与氨氮共存的光催化降解。