申请日2019.01.25
公开(公告)日2019.04.30
IPC分类号C02F1/30
摘要
本发明公开了一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，包括以下步骤：S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板;S2、将氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上;S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子‑空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子‑空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，使氮掺杂的二氧化钛光催化剂可长期浸泡在水中而不会掉落，二氧化硅固定板从而起到支撑二氧化钛光催化剂的作用，提高催化剂的工作时长，优化治理能力。
权利要求书
1.一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板;
S2、将步骤S1获得的氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上;
S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子-空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子-空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，步骤S1中制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂的具体步骤是以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合二氧化钛，将水合二氧化钛在400～700℃的空气气氛下煅烧2h,获得氮掺杂的二氧化钛光催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，步骤S1中制备二氧化硅固定板，二氧化硅固定板使用介孔二氧化硅，介孔二氧化硅通过胶粘剂粘压缩成二氧化硅固定板。
4.根据权利要求1所述的一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，所述步骤S2中将氮掺杂的二氧化钛光催化剂采用浸渍法或喷涂的方式负载到二氧化硅固定板上。
说明书
一种利用太阳光治理黑臭水体的方法
技术领域
本发明涉及黑臭水体处理的技术领域，尤其涉及一种利用太阳光治理黑臭水体的方法。
背景技术
黑臭水体严重影响城市水体环境，也影响到居民的健康生活。国务院颁布实施的《水污染防治行动计划》(“水十条”)明确，城市人民政府是整治城市黑臭水体的责任主体，由住房城乡建设部牵头，会同环境保护部、水利部、农业部等部委指导地方落实并提出目标：2017年年底前，地级及以上城市实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口，直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体;2020年年底前，地级以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内;到2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。
水体黑臭是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、胺、氨、硫醇等发臭物质，同时形成FeS、MnS等黑色物质，使水体发生黑臭。在《城市黑臭水体政治工作指南》中也明确了具体治理黑臭水体的技术，主要有控源截污技术、内源治理技术、生态修复技术和其他治理措施，因此急需一种方法来解决上述问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，为此，本发明提供一种利用太阳光治理黑臭水体的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，包括以下步骤：
S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板;
S2、将步骤S1获得的氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上;
S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子-空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子-空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。
具体地说，步骤S1中制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂的具体步骤是以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合二氧化钛，将水合二氧化钛在400～700℃的空气气氛下煅烧2h,获得氮掺杂的二氧化钛光催化剂。
具体地说，步骤S1中制备二氧化硅固定板，二氧化硅固定板使用介孔二氧化硅，介孔二氧化硅通过胶粘剂粘压缩成二氧化硅固定板。
具体地说，所述步骤S2中将氮掺杂的二氧化钛光催化剂采用浸渍法或喷涂的方式负载到二氧化硅固定板上。
本发明的优点在于：二氧化钛光催化剂采用氮掺杂，增加了太阳光的吸收能力。二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，氮掺杂的二氧化钛光催化剂附着在二氧化硅固定板表面非常牢固，可长期浸泡在水中而不会掉落，从而起到支撑二氧化钛光催化剂的作用，使氮掺杂的二氧化钛光催化剂不掉入水体内，提高催化剂的工作时长，优化治理能力。二氧化硅固定板根据二氧化硅的特性，也起到了处理黑臭水体的作用。（发明人许令顺;袁宏永;苏国锋;陈涛;付明;汪曙光;王琨;李祥东;孙光辉）
