用光催化法处理垃圾渗滤液的研究

张奇 王晶

摘 要：课题研究主要是针对垃圾渗滤液污染物浓度较高、难于处理的现状，探索技术合理、经济可行的污水处理方式，对垃圾渗滤液进行二氧化钛光催化反应实验，并研究了二氧化钛催化处理垃圾渗滤液的效果，以验证其技术的可行性。

关键词：光催化法；垃圾渗滤液；二氧化钛

1 背景

二氧化钛是一种主要的光催化氧化剂，可以重复使用，不产生二次污染。谭小平等[1]利用二氧化钛和UV深度处理李坑垃圾场的渗滤液，去除了50%COD和80%的色度。另外，通过高强度的超声波辐照垃圾渗滤液，利用空化反应，能够提供极端的物理化学反应条件降解有机物[2]。本课题利用二氧化钛处理垃圾渗滤液，研究了处理效果，验证技术可行性，并为实际使用提供基础数据。

2 意义

目前利用光催化氧化降解有机物的研究尚处于探索阶段。据报道[3]，在美国建立了利用太阳光作试验装置的光源进行光催化反应。我国利用二氧化钛催化氧化有机物尚处于初始阶段[4]。本课题用二氧化钛处理中转站垃圾渗滤液，对光催化氧化处理中转站垃圾渗滤液进行了可行性研究。

3 原理

光催化氧化技术机理是在接收到比带隙能量大的光照射后，催化氧化剂或半导体材料处于价带的电子就被激发到导带，使价带生成空穴带正电，而导带生成高活性电子，从而形成氧化还原体系，起到降解渗滤液中有机物的作用。

4 实验方案

本实验用材料为中转站垃圾渗滤液。经化验分析，原水的COD为24840mg/l。使用敞口玻璃皿作为光催化氧化实验的反应器，光源为1只20W的紫外灯，光源与反应液面的垂直距离约10cm。 采集到的垃圾渗滤液中COD较高，实验方法为光催化法。利用分析天平称量二氧化钛，之后将称量的二氧化钛混入一定量的渗滤液中，采用恒温磁力搅拌器进行搅拌。在紫外光照一定时间后，将渗滤液进行过滤，并吸取上清液进行COD的测定。

5 结果与分析

5.1光照时间分析

在同样的渗滤液原液和二氧化钛用量的条件下，分析不同光照时间下，COD的去除率的变化。

本次试验设定了0小时、4小时、8小时、12小时、16小时、20小时、24小时，共七个光照时间段。经化验分析不同时间段COD的去除率如下：

5.2 二氧化钛用量分析

在同样的渗滤液原液和相同的8小时光照时间下，分析不同的二氧化钛用量对COD去除率的影响。

本次试验设定了0g、0.5g、1g、2g、4g、6g、8g、10g，共八个二氧化钛添加量段。经化验分析不同二氧化钛添加量对COD的去除率如下：

6 结论与建议

垃圾渗滤液的处理一直是垃圾综合处理的难题，采取用光催化法处理垃圾渗滤液，是解决垃圾渗滤液处理难题一个新的选择途径。

参考文献：

[1]谭小萍，王国生，汤克敏.光催化氧化法用于垃圾渗滤液深度处理主要影响因素的试验研究[J].环境科学动态，1999，15（5）：28-30.

[2]侯秉政.中国青年学者论环境[M].北京：中国环境科学出社，l996.l42l46.

[3]张彭义，余刚，蒋展鹏.半导体光催化剂及其改性技术进展[J].环境科学进展，1997，5（3）.

[4]魏宏斌，徐迪民，严煦世.光催化氧化水中有机污染物机理探讨[J].同济大学学报，1997，25（5）：553-558.