[发明专利]一种丝网型TiO2纳米材料光电催化处理有机废水的工艺

说明书

本发明涉及一种丝网型TiO₂纳米材料光电催化处理有机废水的工艺，不受水中盐类、污染物种类等波动冲击，能对废水进行多重循环降解。其提供一种深度处理装置，该装置是一种两电极光电催化体系，多层丝网型光催化材料均分在处理装置腔体中作为工作电极，石墨电极作为对电极，紫外光源对称居中固定在每两层光催化材料之间。每一层光催化材料是以Ti网为基材，通过阳极氧化的方法在Ti丝网上生成一层TiO₂纳米管阵列。处理过程中，有机废水通过右侧水泵导流，废水依次接触各层催化材料，通过光电催化降解完成后，从右侧的出水口排出。

技术领域

本发明设计光电催化处理有机废水领域，特别涉及一种丝网型TiO₂光催化材料光电催化处理有机废水的工艺。

背景技术

二氧化钛（TiO₂）作为一种环境友好的污染处理材料,在环保和节能方面的应用前景受到广泛关注,主要被应用于废水、废气处理及抗菌、自清洁产品的开发等领域。TiO₂主要有三种形态锐钛矿、金红石型和板钛矿。通常主要应用的光催化活性形态为锐钦矿和金红石型两种。1976年,来自加拿大的科学研究者等成功将光催化技术应用于水体中有机污染物的降解。在紫外光条件下,利用溶液体系中悬浮的材料对多氯联苯液实施光解脱氯研究,结果表明经过的光解,林的多氯联苯可全部脱氯。这一研究的实施为光催化降解环境中有机污染物的处理开辟了新的途径,显示出光催化技术在污水治理方面的重要意义。但是长期以来，光催化技术的处理效率始终难以达到实际应用的水平，主要原因在于光生电子和空穴的复合率高及粉末催化剂的回收利用问题。光电催化技术作为一种电化学辅助的光催化反应技术，通过施加一定的偏电压，使光生电子迁移至外电路，从而抑制光生电子和空穴的复合。空穴在催化剂表面累积，并发生进一步反应以去除污染物，从而解决了光催化中电子空穴对严重的复合问题。

有机废水易造成水质富营养化，危害比较大，有机废水中有机污染物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，如果有机废水未经处理直接排放，废水中的有机物以悬浮或溶解状态存在于污水中，会通过微生物的生物化学作用而分解，在其分解过程中消耗氧气，造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长，若被人体饮用，会危害身体健康，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味，使水质恶化，因此生物废水在排放前必须经过净化处理来尽可能彻底的除掉有机成分，随着人们对于环保问题的重视，废水处理设备的要求也不断的提高，用于废水处理的过滤装置也不例外，市面上销售的用于废水处理的过滤装置琳琅满目，但是现在市场上销售的用于废水处理的过滤装置过滤材料单一，废水不能均匀的过滤，工作效率低，过滤速率较差，不能够有效的对有机废水进行过滤，容易造成二次污染，为此，本发明提出一种新型光电催化降解的有机废水处理系统。

发明内容

本发明的目的在于克服传统的现有技术的不足，通过对废水进行多重循环降解的形式，提供一种基于光电催化的降解有机废水处理系统和深度处理方法，并实现稳定处理并达标排放或回收二次使用的目的。

为解决上述技术问题，本发明采取光电催化降解废水处理的工艺，其多层丝网型光电催化材料均分在处理装置内一侧间隔设置有丝网型TiO₂纳米管光催化材料连接电源正极作为工作电极，石墨片连接作为对电极。阳极板采用丝网型光催化材料；所述系统的具体装置由多层光催化材料分为均等的各个光催化间隔。丝网型TiO₂光催化材料的孔径为0.1~0.3毫米，每一层光催化材料是由若干个光电催化氧化单元组成，紫外光源对称居中固定在每两层光催化材料间。整个设备内部无其余空隙，保证废水只能通过光催化材料通过设备到出水口。