UV/PS工艺降解废水中喹啉的实验研究

陈莉荣,王瀛洲,成路姣,谷振超,张凯

(内蒙古科技大学 能源与环境学院，内蒙古 包头 014010)

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

喹啉(96%)、过硫酸钠(Na2S2O8，纯度≥99.5%)、盐酸、氢氧化钠等均为分析纯；叔丁醇、甲醇为优级纯。

ZQ-GHX-Ⅱ光化学反应仪(反应暗箱配备高压汞灯光源，其主波长365 nm，次光强313 nm，功率300 W，汞灯置于双层全石英冷阱内，反应器为250 mL玻璃容器，反应器中心光强1.72 mW/cm2)；PHS-3C型精密酸度计；UV180G紫外可见分光光度计；TOC-VWP TOC分析仪；GWA-UN1-20超纯水机。

1.2 光催化实验

自配喹啉模拟废水(浓度分别为10，30，50 mg/L)。将一定体积喹啉(98%)溶于去离子水中，常温下保存不超过24 h，各浓度喹啉的配制标准以TOC和波长313 nm(UV313)下的紫外吸光度为参数，见表1。

表1 模拟喹啉溶液的TOC和UV313参数Table 1 TOC and UV313paraments of quinoline

光催化实验在图1的反应器中进行，高压汞灯与反应容器平行放置，通过循环冷却水保持反应器恒温，开启搅拌器，使反应液混合充分。经反复实验，汞灯光强度约在1.5 min时达到稳定，此时将反应液倒入反应容器，设定该时刻为反应零时刻(T1.5=T0=0 min)。每隔一段时间取样，每次取样量为10 mL，加入硫代硫酸钠(1 mol/L),测定喹啉和TOC浓度，同一条件下，实验平行做3次。

图1 光反应器装置图Fig.1 Photocatalysis-reactor

1.3 分析测定方法

QL浓度是水样置于1 cm石英比色皿内测313 nm 波长下的紫外吸光度[14-15]；TOC测定采用TOC分析测定仪。

2 结果与讨论

2.1 过硫酸盐投加量对降解的影响

以喹啉浓度为10 mg/L的模拟废水为底物，考察体系中不同PS投加量下对喹啉降解和矿化的影响,结果见图2。

图2 PS浓度对喹啉降解的影响Fig.2 Effect of PS dosage on quinoline degradation

由图2a可知，当PS浓度为10.5 mmol/L时喹啉的降解效果最好，反应5 min时，喹啉的降解率达98.2%，此后喹啉降解效果下降不明显。……