TiO2光催化氧化降解苯酚的研究

光催化降解苯酚废水的研究指导老师副教授【摘要】以TiO2 为光催化剂，以紫外灯为光源，在自制的光催化反应装置中进行苯酚溶液的光催化降解实验，并且考察了催化剂用量、苯酚初始浓度、PH值、光照强度等因素都对苯酚光催化降解的影响。

结果表明：其最佳工艺条件为：苯酚浓度在10mg/L ，pH=7，TiO2用量为1. 0 g/L，紫外灯波长为254 nm，反应时间4h时降解效果最佳。

关键字：TiO2 光催化，降解苯酚影响因素1、前言酚是一类常用的化工原料,是一类很难降解的化合物，具有致癌、致畸、致变的潜在毒性[1]，因而含酚废水来源十分广泛,对人类健康带来十分严重的危害。

苯酚是含酚废水中常见的污染物,有效处理苯酚废水已经是环保方面的一个重要课题[2]。

光催化氧化降解苯酚以其高效、稳定以及无二次污染等特点[3],已成为近年来环保领域一种新型的污染治理技术。

1.1苯酚废水来源及危害1.1.1、苯酚废水的来源苯酚是重要的化工基本原料及中间体，是一种高毒物质,工业常用于制染料合成树脂、塑料、合成纤维和农药、水杨酸等[4]，日常生活中也常用于杀菌消毒、做防腐剂等。

因而苯酚废水在我们这个工业发达的国家来源非常广，且数量多，主要来自于炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐、石油化工、化学、制药、油漆、涂料、塑料农药等企业的生产废水中[5]。

苯酚微溶于水，在使用和生产苯酚的过程中，一定溶有部苯酚, 成为对人体有害的苯酚废水。

1.1.2、苯酚废水的危害苯酚是一种对一切生物个体都有毒害的物质，低浓度酚能使蛋白质变性,高浓度能使蛋白质沉淀，具有致癌、致畸、致变的潜在毒性，对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用。

它通过皮肤、黏膜的接触而吸入或经过口腔侵入生物体内，与细胞皮浆中的蛋白质接触后形成不溶性蛋白质而使细胞失去活性，尤其对神经系统有较大的亲和力，使神经系统发生病变或损害肝、肾功能[1]。

同时苯酚对水源和水生生物也能产生严重的影响。

第一作者:崔建国,男,1965年生,博士研究生,教授,主要研究方向为环境水化学及水污染防治。

#通讯作者。

*山西省留学回国人员科研基金资助项目(No.200216)。

TiO 2光催化处理水中苯酚的环境风险研究*崔建国 孙彦平#(太原理工大学洁净化工研究所,山西 太原030024)摘要 利用薄膜水循环T iO 2光催化反应器(TiO 2-W FCPR)处理水中苯酚的实验数据,分析了不同处理条件下苯酚光催化降解过程中间产物的降解规律和出水的环境风险。

研究结果表明,即使苯酚已达5污水综合排放标准6(GB 8978)1996)一级排放标准,但出水中还不同程度地存在有害的中间产物,排放时会对环境造成危害,因此应以残留苯酚及其中间产物的浓度及影响确定该工艺最终的反应时间。

足够的反应时间和偏碱性条件是降低苯酚及其中间产物环境风险的关键因素。

苯酚初始浓度及进水pH 越高,苯酚达标的反应时间会越长,处理的经济性就越差。

所以,从环境风险与经济性综合考虑,该工艺适用于处理苯酚初始质量浓度[60.00mg/L 的水,适宜的pH 为6.0~8.0。

关键词 光催化水处理 苯酚 中间产物 环境风险R esearch on environmental health risk for TiO 2photocatalytic degradation o f phenol in water Cui J ianguo,Sun Yanp ing.(I n -s titute of Clean Technique f or Chemical Engineering,Taiy uan Univer sity of Technology ,Taiyuan Shanx i 030024)Abstract: Based on ex perimental data o f photo deg radation of phenol in water by T iO 2-W FCPR(Water F ilm Cir -cling Photo cataly tic R eacto r with T iO 2),w e have analyzed the deg radatio n rates of the intermediates and their envir on -mental o r healt h risk in differ ent tr eatment conditions.L abo rato ry r esults indicate that the treated w ater contained delet erio us inter mediates in var ious co ncentrations could be harmful to the env iro nment after dischar ge,ev en w hen the phenol in w ater satisfied the Integ rated Wastew ater Discharg e Standar d (GB 8978)1996).T herefor e the proper treatment time should be based on the ov erall concentrat ion of t he residual phenol and the inter mediates.A dequat e treatment time and pH co ndit ion are the key factor s in reducing t he env ir onmental health r isk o f pheno l and the inter -mediates.T he higher the o rig inal concentr ation and t he pH are,the long er the treatment time is,and the less econo m-i cal the t reatment pr ocess may become.G iven the enviro nment and health risk and the economica l co nsideration,the pr ocess appears to be mor e suitable for t reating pheno lic w ater wit h the o rig inal concentrat ion less than 60.00mg/L and the reactio n pH around 6.0-8.0.Keywords: photo cataly tic tr eatment of w ater ;phenol;inter mediates;env ir onmental health risk炼油、炼焦、煤气洗涤、造纸及化工等产生的废水中常含有酚类化合物,它们被美国环保署列为129种优先控制的污染物之一[1]。