申请日2006.06.16
公开(公告)日2008.02.27
IPC分类号C02F1/46; B01J21/06; C02F1/72
摘要
本发明公开了液相等离子体联合TiO2催化处理废水的方法，该方法是利用高压脉冲液相放电产生的冷等离子体去除废水中的污染物，在被处理的废水中投加含有锐钛矿晶型的二氧化钛粉末或颗粒，二氧化钛在废水中的浓度为10-200mg/L。本发明方法简单，操作简便，利用固体氧化物二氧化钛具有极好的光催化特性，能够吸收小于320nm波长的紫外光，激发导带的电子与价带空穴的分离，利用空穴的强氧化作用产生OH·自由基，或直接氧化污染物。本发明运行成本低，并可以重复利用二氧化钛颗粒。可用于处理难生物降解及有毒有害工业废水和病毒微生物去除净化。
权利要求书
1.液相等离子体联合TiO2催化处理废水的方法，利用高压脉冲液相放电产 生的冷等离子体去除废水中的污染物，高压脉冲的运行参数为：电压峰值10-40 KV，脉冲前沿100ns，脉冲频率50-200Hz，其特征是在被处理的废水中投加含 有锐钛矿晶型的二氧化钛粉末或颗粒，二氧化钛在废水中的浓度为10-200mg/L。
2.根据权利要求1所述的液相等离子体联合TiO2催化处理废水的方法，其 特征是二氧化钛在废水中的浓度为50mg/L。
说明书
液相等离子体联合TiO2催化处理废水的方法
技术领域
本发明涉及一种处理废水的方法，尤其是液相等离子体联合TiO2催化处理 废水的方法。
背景技术
针对目前工业生产中所排放的大量工业废水，其种类繁多，成分复杂，化 学需氧量(COD)浓度高，可生化性差，有毒有害等特点，采用常规物化或生 化处理技术已很难有效地控制与治理。因此，高级氧化技术成为当今处理难生 物降解及有毒有害工业废水的新技术和新方法。
高级氧化技术利用各种活性自由基攻击工业废水中的大分子有机物(或微 生物)，破坏其分子结构(或细胞)，从而使有机废水得以净化。但是，由于高 级氧化技术存在反应条件苛刻、选择性差、成本高等缺点，致使其在进一步推 广上具有一定的局限性和适应范围。CN1673103公开的脉冲液相等离子体电源 装置，利用液相电脉冲技术，采用高压脉冲电源产生电压上升时间短(<100ns)， 脉冲宽度窄(<200ns)的强电压，高压脉冲的运行参数为：电压峰值10-40KV，脉 冲前沿100ns，脉冲频率50-200Hz，因而可以在不使电场内的离子加速的情况 下，仅使电子加速，从而产生高能自由电子，形成冷等离子体，在水体中激发 产生活性物质，降解去除废水中的污染物。此激发过程中同时具有物理效应和 化学效应，物理效应可形成紫外光和冲击波，其强度取决于放电的能量;化学 效应主要促使活性物质的形成，如：OH·、O·、H2O2、O3等各种活性自由基， 因而高压脉冲放电处理废水可利用放电形成的紫外光、冲击波以及活性自由基， 形成高能电子、紫外线、臭氧等多因素的协同降解作用，增强处理效果，是集 光、电、化学氧化于一体的新型水处理技术。
但是，常规的液电等离子体体系中降解污染物时间较长，能耗较大，对电源 和电极都有极大的损耗。同时，液电产生的光瞬间发射出去，没有被水体充分 吸收，以致光化学作用对污染物的降解没有被充分利用，此体系中光化学能利 用率极低。
发明内容
本发明的目的是提供一种能充分利用液电体系中产生的光能，提高污染物 去除率，降低电源能耗的液相等离子体联合TiO2催化处理废水的方法。
本发明的液相等离子体联合TiO2催化处理废水的方法，是利用高压脉冲液 相放电产生的冷等离子体去除废水中的污染物，在被处理的废水中投加含有锐 钛矿晶型的二氧化钛粉末或颗粒，二氧化钛在废水中的浓度为10-200mg/L。二 氧化钛在废水中的最佳浓度为50mg/L。
本发明方法简单，操作简便，利用固体氧化物二氧化钛具有极好的光催化 特性，能够吸收小于320nm波长的紫外光，激发导带的电子与价带空穴的分离， 利用空穴的强氧化作用产生OH·自由基，或直接氧化污染物。同时导带的电子 具有还原性。处理废水时，在液电等离子体反应器上施加高压脉冲电压，产生 液相冷等离子体，结合二氧化钛的光催化性能，从而产生更多活性物质，协同 降解污染物。在液相及液相气相混合体系中均提高活性物质产率，更大程度上 提高了处理效率，运行成本低，并可以重复利用二氧化钛颗粒。本发明可运用 到单一的液相、气相挥发污染物和气液两相混合液电环境下，提高了降解能力， 从而大大提高了水体中的活性物质的产生效率，增强水处理效果。本发明可用 于处理难生物降解及有毒有害工业废水和病毒微生物去除净化。
具体实施方式
实例1
用本发明方法处理含有对氯苯酚为污染物的废水，废水中污染物的初始浓 度为100mg/L，初始pH：6.5-7.0，电导率：3.0-6.0。所用的高压脉冲电源为4-37 型高压脉冲电源，运行参数：电压峰值(14.0KV)，脉冲前沿(100ns左右)，脉冲 频率：(150Hz)。液下针状电极和板式电极间距为2mm，曝氧气量：100L/h。 处理时间为42min。在此条件下，投加含有锐钛矿晶型的二氧化钛粉末，其在 废水中的浓度为50mg/L。
