用光催化法處理垃圾滲濾液的研究

張奇 王晶

摘 要：課題研究主要是針對垃圾滲濾液污染物濃度較高、難于處理的現狀，探索技術合理、經濟可行的污水處理方式，對垃圾滲濾液進行二氧化鈦光催化反應實驗，并研究了二氧化鈦催化處理垃圾滲濾液的效果，以驗證其技術的可行性。

關鍵詞：光催化法；垃圾滲濾液；二氧化鈦

1 背景

二氧化鈦是一種主要的光催化氧化劑，可以重復使用，不產生二次污染。譚小平等[1]利用二氧化鈦和UV深度處理李坑垃圾場的滲濾液，去除了50%COD和80%的色度。另外，通過高強度的超聲波輻照垃圾滲濾液，利用空化反應，能夠提供極端的物理化學反應條件降解有機物[2]。本課題利用二氧化鈦處理垃圾滲濾液，研究了處理效果，驗證技術可行性，并為實際使用提供基礎數據。

2 意義

目前利用光催化氧化降解有機物的研究尚處于探索階段。據報道[3]，在美國建立了利用太陽光作試驗裝置的光源進行光催化反應。我國利用二氧化鈦催化氧化有機物尚處于初始階段[4]。本課題用二氧化鈦處理中轉站垃圾滲濾液，對光催化氧化處理中轉站垃圾滲濾液進行了可行性研究。

3 原理

光催化氧化技術機理是在接收到比帶隙能量大的光照射后，催化氧化劑或半導體材料處于價帶的電子就被激發到導帶，使價帶生成空穴帶正電，而導帶生成高活性電子，從而形成氧化還原體系，起到降解滲濾液中有機物的作用。

4 實驗方案

本實驗用材料為中轉站垃圾滲濾液。經化驗分析，原水的COD為24840mg/l。使用敞口玻璃皿作為光催化氧化實驗的反應器，光源為1只20W的紫外燈，光源與反應液面的垂直距離約10cm。 采集到的垃圾滲濾液中COD較高，實驗方法為光催化法。利用分析天平稱量二氧化鈦，之后將稱量的二氧化鈦混入一定量的滲濾液中，采用恒溫磁力攪拌器進行攪拌。在紫外光照一定時間后，將滲濾液進行過濾，并吸取上清液進行COD的測定。

5 結果與分析

5.1光照時間分析

在同樣的滲濾液原液和二氧化鈦用量的條件下，分析不同光照時間下，COD的去除率的變化。

本次試驗設定了0小時、4小時、8小時、12小時、16小時、20小時、24小時，共七個光照時間段。經化驗分析不同時間段COD的去除率如下：

5.2 二氧化鈦用量分析

在同樣的滲濾液原液和相同的8小時光照時間下，分析不同的二氧化鈦用量對COD去除率的影響。

本次試驗設定了0g、0.5g、1g、2g、4g、6g、8g、10g，共八個二氧化鈦添加量段。經化驗分析不同二氧化鈦添加量對COD的去除率如下：

6 結論與建議

垃圾滲濾液的處理一直是垃圾綜合處理的難題，采取用光催化法處理垃圾滲濾液，是解決垃圾滲濾液處理難題一個新的選擇途徑。

參考文獻：

[1]譚小萍，王國生，湯克敏.光催化氧化法用于垃圾滲濾液深度處理主要影響因素的試驗研究[J].環境科學動態，1999，15（5）：28-30.

[2]侯秉政.中國青年學者論環境[M].北京：中國環境科學出社，l996.l42l46.

[3]張彭義，余剛，蔣展鵬.半導體光催化劑及其改性技術進展[J].環境科學進展，1997，5（3）.

[4]魏宏斌，徐迪民，嚴煦世.光催化氧化水中有機污染物機理探討[J].同濟大學學報，1997，25（5）：553-558.