城自来水光催化氧化深度净化效果3.PDF

第 18 卷第 2 期 环 　境 　科 　学 　学 　报 Vol . 18 ,No . 2 1998 年 3 月 AC TA SCIEN T IA E CIRCU M STAN T IA E Mar . ,1998 城市自来水光催化氧化深度净化效果 李 　田　陈正夫 ( 同济大学环境工程学院 ,污染控制与资源化研究国家重点试验室 ,上海 　200092) 摘要 　在玻璃纤维网上制得 TiO2 催化膜. 用相应的固定膜光催化氧化装置进行了城市自来水的深度净化研究. GC/ M S 分析表明,在水中输入能量 87W/ L 的低光照强度下 ,经 1h 的处理 , 自来水中有机物总量去除率在 60 %以上. 19 种优先污染物有 5 种消失 ,另 2 1 种有害物质中 10 种浓度降至仪器检测限以下. 与此同时 ,水中各 种有机物的浓度均显著下降. 中间产物中基本不含有害的物质. 光催化氧化对城市自来水中有机污染物有令人 满意的去除效果. 关键词 　光催化氧化 ; 自来水 ;有机污染物 ; GC/ M S. 光催化氧化法氧化能力强 ,反应装置简单 ,技术渐趋成熟. 在水源遭受污染 ,供水水质不断 恶化的今天 , 以光催化氧化法去除自来水中微量有机污染物 ,获取安全优质的饮用水 ,正受到 国内水处理界的重视. 然而 ,迄今为止国内外已有的研究偏重于各类有机物的氧化效果与产 物 , 以及推动该方法走向实用需解决的技术问题[ 1 ,2 ] . 在 存在无机离子与大分子天然有机物的干扰与竞争反应条 件下 , 自来水中多种微量有机物的光催化氧化的实际效 果未见报道. 本文通过色谱质谱分析 ,对固定膜光催化氧 化反应器处理城市自来水的效果进行了研究. 1 　试验装置与方法 11 　装置 试验装置如 图 1 所示 , 其有效容积 4 6L . 以两支 20W 低压汞灯为光源. 催化膜组件是用溶胶凝胶法在玻 璃纤维网上制得 TiO2 固定膜 ,再用支架将玻璃纤维网固 定成螺旋状刚性组件制成. 前处理单元用来拦截水中胶 体物质及 Fe2 + 、Mn2 + ,防止催化膜中毒. 通过高位水箱和 图 1 　固定膜光催化氧化反应器 流量计控制流量恒定. 1 壳体 　2 石英套管 　3 紫外灯 12 　水样富集与测试方法 4 催化膜组件 　5 扩散头 　6 充氧器 XAD2 大孔树脂经乙腈 、二氯甲烷和甲醇抽提纯化 , 7 流量计 　8 流量计 25mL 湿法装柱. 水样 40L 以30 —40mL/ min 的速度重力 9 前处理单元 　10 高位水箱 流过柱. 用色谱纯二氯甲烷 50mL 洗脱. 洗脱液先经无水 Fig. 1 　Immobile membrane 硫酸钠脱水 ,再用 KD 浓缩器浓缩至 05mL 待测. 进样 p hotocatalytic reactor μ 量 1 L . 分析仪器为 HP5890 Ⅱ气相色谱仪 ,HP597 1A M SD 质量检测器. 色谱柱 HP5 ,30m × ( ) 国家自然科学基金资助项 目 59 108060 168 环 　　境 　　科 　　学 　　学 　　报 18 卷 032mm . 柱温 70 —280 ℃,升温速率 8 ℃/ min . 质谱仪质量范围 50 —500 ,倍增电压 15kV ,传 输线温度 280 ℃,采集方式全扫描. ( ) μ 溶解性总有机碳 DOC 的测定 :水样先经 0