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1·2·2　實驗方法

將配好的不同濃度、pH值或H2O2(30%)投加量的實際印染廢水加入反應(yīng)器中,開啟紫外線燈,開始計時。每隔一段時間平行取樣,用重鉻酸鉀法測定廢水的CODcr。

2　結(jié)果與討論

2·1　印染廢水降解的動力學(xué)分析

有機物在催化劑表面氧化一般經(jīng)過擴散、吸附、表面反應(yīng)以及脫附等步驟。假設(shè)多相光催化的總反應(yīng)速度只由表面反應(yīng)所決定。則反應(yīng)速率r可以表示為:

式中,r為反應(yīng)速率,CA為t時刻反應(yīng)物的濃度, k、KA分別為反應(yīng)速率常數(shù)和吸附常數(shù)。這就是描述多相催化反應(yīng)常用的Langmuir-Hinshelwood方程〔4〕。

當(dāng)有機物的濃度很低時,KACA 1,此時ln (CAo/ CA) -t為直線關(guān)系,表現(xiàn)為一級反應(yīng)。當(dāng)有機物的濃度較高時,其在催化劑表面的吸附達飽和狀態(tài),θA可以認為是常數(shù),此時CA-t為直線關(guān)系,表現(xiàn)為零級反應(yīng)。其他濃度時,反應(yīng)級數(shù)介于0~1。所以,L-H方程意味著隨反應(yīng)物濃度的增加,光催化氧化反應(yīng)的級數(shù)將由一級變化為小數(shù)級進而下降為零級。不同初始濃度的印染廢水光催化降解零級動力學(xué)方程擬合。固定降解液pH為7,溫度為20℃;在不同起始濃度(以CODcr/O2, mg/L計)下,石英砂負載TiO2薄膜在低壓紫外光光照條件下印染廢水的降解情況如圖1所示。

 從表1可以看出,起始CODcr為256mg/L、166mg/L 和124mg/L的印染廢水的用零級動力學(xué)方程擬合的相關(guān)度R2很好,而起始CODcr為100mg/L和72mg/L的印染廢水的用零級動力學(xué)方程擬合相關(guān)度R2并不是很好。低初始濃度的印染廢水光催化降解一級動力學(xué)方程擬合。由表1可知,低初始濃度的印染廢水的用零級動力學(xué)方程擬合的相關(guān)度不好。所以,這里對零級動力學(xué)方程擬合相關(guān)度不好的低初始濃度的印染廢水做一級動力學(xué)方程擬合,結(jié)果列于表2。