Ｐａｐｅｒ ａｎｄ Ｐａｐｅｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｖｏｌ．２６ Ｎｏ．６ Ｎｏｖ ２００７

知 识 之 窗

的 制 浆 废 水 时

，

在 经 过 纳 米

ＴｉＯ

２

光 催 化 氧 化 处 理

１５ｈ

后

，

原

ＣＯＤ

浓度高达

９ ３００ｍｇ

・

Ｌ

－ １

，

木素磺酸盐占废水总有机碳

６０％

的酸法制浆废液

， 其

ＣＯＤ

降至

３６０ ｍｇ

・

Ｌ

－ １

， 浊度完全消失

［８］

， 同

时

， 黑液中的酚类化合物浓度也

大大降低

［９］

。 据 报 道

， 采用光催

化技术处理硫酸盐法制浆黑液

，

使 废 液 色 度 降 低 的 同 时

， 可 大

大 降 低 黑 液 中 酚 类 化 合 物 的 浓

度 。 同 时 对 经 酸 析 、 电 解 预 处

理 的 造 纸 黑 液 进 行

Ｆｅｎｔｏｎ

试 剂

处理

，

ＣＯＤ

及色度去除率可分

别 达

９４．２％

和

９９．６％

， 出 水 几 乎

清澈透明

［１０］

。

黎 秉 环 等

［１１］

研 究 了 在 紫 外

光

（

ＵＶ

） 作 用 下

ＴｉＯ

２

对 制 浆

黑 液 和 漂 白 废 水 的 净 化 研 究

，

实 验 证 明

： 经 过 高 温 热 处 理 后

的

ＴｉＯ

２

， 光 催 化 活 性 更 大 ， 在 紫

外 光 的 照 射 下 能 降 低 黑 液 的 色

度和化学耗氧量

（

ＣＯＤ

值

） ， 对

次 氯 酸 盐 漂 白 产 生 的 有 机 氯 有

除毒净化的作用。

２．２

光催化处理漂白废水

漂 白 废 水 中 含 有 大 量 的 木

素降解物质

， 它们与漂白剂反应

产 生 有 机 氯 化 物

［１２］

， 采 用 常 规 生

物 氧 化 处 理 工 艺

， 可 在 很 大 程

度 上 去 除

ＢＯＤ

、

ＣＯＤ

及 低 分

子 组 分 的

ＡＯＸ

，

但 大 多 数 高

分 子 有 机 物

（

相 对 分 子 量 大 于

１ ０００）

很 难 去 除

， 这 类 高 分 子

难 生 物 降 解 的 有 机 物 是 废 水 色

度 和

ＣＯＤ

的 主 要 来 源

， 且 在

ＡＯＸ

中 占 很 大 份 额

（

约

３０％～

５０％）

。 光 催 化 氧 化 处 理 漂 白 废

水 主 要 应 用 于 降 解 有 机 氯 化 物

和脱色等方面

［１３］

。用含氯漂剂漂

白 纸 浆 过 程 可 形 成 剧 毒 的 氯 代

二 苯 并 对 二 恶 英

ＣＤＤＳ

， 包 括

ＤＣＤＤ

、

ＰｅＣＤＤ

和

ＯＣＤＤ

等 。

而

ＴｉＯ

２

光催化氧化正好可 降 解

氯代酚等氯代芳香族化合物。

Ｍ． Ｃｒｉｓｔｉｎａ Ｙｅｂｅｒ

等

［１４］

将

ＴｉＯ

２

和

ＺｎＯ

固 定 在 玻 璃 上

，

对 漂 白 废 水 进 行 了 光 催 化 氧 化

处理

， 经过

１２０ｍｉｎ

处理后

， 废

水 的 色 度 可 完 全 去 除

， 总 酚 含

量 减 少 了

８５％

，

ＴＯＣ

减 少 了

５０％

， 处理后残留有机物的急性

毒 性 和

ＡＯＸ

比 处 理 前 大 为 减

少

， 高 分 子 化 合 物 几 乎 全 部 降

解。

Ｍａｌｉｎｏｗａｓｋａ

等 利 用 溶 胶

－

凝 胶 方 法 制 备 的

ＳｉＯ

２

和

ＴｉＯ

２

复 合 纳 米 材 料 作 催 化 剂

， 在 模

拟 自 然 光 照 射 下

， 发 现 该 复 合

纳 米 材 料 对

３

种 苯 酚 衍 生

物——

—对 氯 苯 酚 、 对 硝 基 苯 酚

和 对 羟 基 苯 甲 酸

， 均 有 很 好 的

光催化降解作用。

Ｈｏｎｇ ＳＳ

等 以 反 向 微 乳 液

中 合 成 的

ＴｉＯ

２

／ ＳｉＯ

２

复 合 纳 米

材 料 作 光 催 化 剂

， 发 现 在 对 硝

基 苯 酚 的 光 催 化 降 解 实 验 中

，

其光催化活性比纯

ＴｉＯ

２

的 活 性

高

，

且 其 光 催 化 活 性 与

ＳｉＯ

２

／

ＴｉＯ

２

的配比有很大 关 系

，

ＳｉＯ

２

／

ＴｉＯ

２

摩 尔 比 为

９０／ １０

时 催 化 活

性最高。

ＳｉＯ

２

／ ＴｉＯ

２

纳 米 复 合 材

料 具 有 更 高 的 光 催 化 活 性

， 是

因为

ＴｉＯ

２

微粒高度分散于

ＳｉＯ

２

网 络 中

， 与

ＳｉＯ

２

网 络 形 成

Ｔｉ－

Ｏ － Ｓｉ

桥 氧 结 构

， 增 加 了

ＴｉＯ

２

微 粒 的 比 表 面 积 与 表 面 缺 陷

；

有 利 于 有 机 污 染 物 的 吸 附 降 解

以 及 半 导 体 光 生 电 子 空 穴 的 分

离

， 所以提高了半导体

ＴｉＯ

２

微

粒的量子效率与光催化活性

［１５］

。

有 研 究 发 现

， 经 过 用

ＴｉＯ

２

催 化 剂 的 多 相 光 催 化 氧 化 后

，

漂 白 废 水 中 的

ＴＯＣ

、

ＡＯＸ

和

色 度 可 大 幅 度 降 低

［１６］

。

Ｐｉｎｔａｒ

等

在 间 歇 式 反 应 器 中 分 别 以 纳 米

ＴｉＯ

２

和

Ｒ ｕ／ ＴｉＯ

２

作 催 化 剂

，

对 酸 性 或 硫 酸 盐 浆 漂 白 废 水 进

行光催化降解。实验结果表明

，

以纳米

ＴｉＯ

２

为催化剂进 行 光 催

化 时

，

废 水 中 的 有 机 总 碳

（ ＴＯＣ）

大 幅 度 降 低 。 以

Ｒ ｕ／

ＴｉＯ

２

为 催 化 剂 进 行 光 催 化 时

，

可 进 一 步 提 高

ＴＯＣ

的 去 除 率

（

大 于

９９．６％）

， 并 使 废 水 完 全 脱

色

， 处 理 后 的 水 中 仅 含 有 微 量

的乙酸

［１７］

。

万 金 泉 等

［１８］

研 究 了

４－

氯 酚

和

２

，

４ －

二 氯 酚 在 负 载 纳 米

ＴｉＯ

２

膜 的 反 应 器 中 的 降 解 。 结

果显示

， 在

ＴｉＯ

２

和

ＵＶ

同 时 存

在 的 情 况 下 才 能 有 效 地 光 催 化

降 解 废 水 中 的 氯 酚

， 光 照 强 度

越大

，

ｐＨ

值越高

， 氯酚的去除

率也越高。

２．３

光 催 化 处 理 造 纸 染 料 和 脱

墨废水

纸 张 染 色 废 水 和 废 纸 脱 墨

废 水 含 有 大 量 的 有 色 物 质

， 如

何 将 其 去 除 成 为 造 纸 工 业 的 一

个 难 题

， 光 催 化 具 有 很 强 的 氧

化 能 力

， 可 将 有 色 有 机 物 完 全

氧 化 降 解

，

达 到 安 全 排 放 要

求。

丁 士 文 等 人

［１９］

利 用 光 催 化

ＴｉＯ

２

－ ＺｎＯ

复 合 材 料 对 酸 性 红

和 酸 性 黑 染 料 浓 液 进 行 处 理

，

结 果 表 明

， 两 者 混 合 染 料 具 有

完全降解的作用。王建强等

［２０］

以

Ｆｅ

３＋

－ ＴｉＯ

２

／ ＳｉＯ

２

为 光 催 化 剂 处

理 罗 丹 明

Ｂ

染 料 废 水

， 结 果 显

示

， 当 反 应 进 行

０．５ｈ

时

， 罗 丹

明

Ｂ

降 解 率 达 到

５３％

， 反应

ｌ ｈ

后

，

罗 丹 明

Ｂ

降 解 率 达 到

９７．５％

。

万 金 泉 等

［２１］

采 用 纳 米

ＴｉＯ

２

光 催 化 氧 化 技 术 深 度 处 理 造 纸

脱 墨 废 水

， 结 果 发 现 ： 在 光 照

强度、液流速度、液层厚度中

，

影 响 处 理 效 果 的 最 重 要 因 素 是

光 照 强 度

， 其 次 是 液 层 厚 度 ，

而 液 流 速 度 影 响 不 显 著 。 光 照

８９