摘要：在污水处理行业不断进步的今天，我们要采取更好的污水处理方法，本文主要研究了光催化组合技术的应用方法，分析了如何在污水处理中应用光催化组合技术，提出了应用的方法和具体的对策，希望可以为今后的处理工作带来参考。
关键词：光催化组合技术；污水处理；应用
前言
光催化组合技术的应用一定要更加的得当，在应用中遇到了问题要第一时间进行分析和总结，才能够完善光催化组合技术的应用体系，提高污水处理的效果。
1现代污水处理技术
水处理的技术可以说在我国目前的国民生产生活当中占重要地位，但是水处理的服务在中国还是一个新型行业，水处理的技术有以下几种。
1.1 膜分离技术。膜分离的技术是近30年内发展起来的。与常规的分离方法比较，膜分离的过程中存在着能耗低、单级的分离效率较高、工艺比较简单、对环境不会构成污染等特点，在废水的处理过程中可实现水闭路的循环，达到除污效果的同时化废为宝，符合了绿色可持续发展战略技术。
1.2 绿色的氧化技术。绿色的氧化技术在处理废水的研究上最近几年取得了非常大的进展。废水绿色的氧化技术运用了光催化氧化、无毒药的荆催化氧化、化学的氧化以及生物的氧化都互相结合的手段来处理废水技术。
1.3 臭氧生物氧化技术。利用臭氧的氧化相结合生物处理，是对来自填埋场中出现的滤出液和被染料或是表面活性剂等污染的工业废水所进行的生态性处理，这个技术目前也有良好的处理效果。
1.4 超声波技术。超声波是一种比较新的绿色的水处理技术。它是频率高于20kHz的声波。一定强度的超声波通过媒体时，会产生一个系列的物理的化学效应。用超声波处理有毒害和难降解的有机枷是非常简便和有效的。
2 新型光催化材料的发展现状
目前，污水问题已经引起全社会的高度关注。鉴于对舒适健康生活环境的迫切需求，很多研究者都致力于污水处理研究工作。当前治理污水的方法主要有：沉降、絮凝、过滤、吸附、气浮、生物处理等，但这些方法都不可避免地带来二次污染，而且还有再生费用昂贵或处理周期长等缺点。生活污水虽然可用传统的生物处理法有效地处理，但数百种剧毒化合物不能用生物法处理，必须寻求新的合适、有效的处理方法。
光催化材料在光降解大气和水中污染物等方面有着重要的应用前景。在传统的光催化材料中，二氧化钛因其具有无毒、化学稳定性好、氧化能力强、无二次污染等优点而被广泛关注。然而，二氧化钛自身存在着缺陷，一是二氧化钛带隙较宽（约3.2电子伏特），其吸收的阈值波长小于387纳米，只能利用占太阳光能量4%左右的紫外光，光响应范围过窄，对太阳光能吸收率较低；二是光生载流子的复合率很高，导致量子效率较低；三是分离和再生性及循环使用性能差，以上三点严重影响到了二氧化钛光催化剂的实际应用。
如何发展改进二氧化钛基光催化剂，使其能充分利用太阳光提高催化效率，降低光生载流子的复合率，同时降低其在实际使用中回收循环再利用的成本，成为这个领域具有挑战性和重要性的一项前沿课题。
在众多新型光催化材料中，金属酞菁（MPc）因其较窄的禁带宽度（2.0电子伏特），在可见光区有强的跃迁，对600～700纳米的可见光具有强的吸收特性，使之与二氧化钛复合，能有效拓宽二氧化钛吸收光的波长范围，提高催化剂对太阳光利用率。
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此外，MPc/TiO2异质结的构造，使得光致激发MPc价带上电子跃迁到导带上，继而电子自发传输至比MPc导带位置更低的二氧化钛导带上，相应的MPc价带上产生的空穴仍滞留在原处，阻止了电子―空穴对的复合，使光生载流子有效地分离，进一步提高二氧化钛的光催化效率。因此，MPc/TiO2异质结材料是一种具有很好应用前景的光催化材料，为污水处理技术提供了新的思路。
3光催化组合技术在污水处理方面的应用
3.1 UV/Fenton组合工艺
传统的Fenton法本身就有很高的氧化性，适合难降解有机废水的处理，但也存在许多缺点。首先该系统Fe2+浓度大，可能会造成水体二次污染，其次，该系统要求在较低的pH下进行，另外不能充分矿化有机物。为此，有人在Fenton试剂中加入紫外光(UV)，这样不仅增强了Fenton试剂的氧化能力，同时减少试剂的用量，降低了处理成本。
李章良等在处理皮革废水时采用UV/Fenton工艺。该实验确定了最佳的操作条件：过氧化氢(H2O2)投加量为0.60mL/100mL，光照时间为60min，催化剂Fe2+投加量为50mg/100mL，溶液pH为4.0；在此条件下COD的去除率为72.4%，色度的去除率为98.37%，COD的浓度降到了142mg/L，色度值可降到3以下。该试验结果表明UV/Fenton法深度处理皮革废水是一种具有高去除率，行之有效的方法。
邹长伟等对垃圾渗滤液分别采用Fenton法和UV/Fenton法进行深度处理。垃圾渗滤液的初始值：COD在250～350mg/L；pH为8～9；色度150～250倍。用两种试剂处理后发现UV/Fenton法处理后，垃圾渗滤液的COD去除率达71.5%，色度去除率达96%。比单独使用Fenton法的处理结果提高了13%。
3.2 UV/O3组合工艺
臭氧(O3)是一种氧化能力仅次于氟的极强氧化剂，利用O3的强氧化性对水处理已有很久的历史。臭氧的反应速率快，没有二次污染，能氧化多种有机物和无机物。但O3的氧化具有一定的选择性，同时对于污染物不可能完全矿化。因此有人提出将UV引入O3中，O3与UV的氧化反应为自由基型，O3在UV的作用下会分解产生更多的•OH，•OH是强氧化剂，可将大多数有机物氧化成CO2和H2O。目前UV/O3工艺已经用于处理含铁氰酸盐，氮、硫或磷以及氯代的有污染物的工业废水。
薛向东等分别采用UV/O3、UV及O3处理TNT废水。TNT的生物毒性和化学稳定性使得常规生化法处理难以奏效。该实验的初始条件为：TNT=115mg/L的废水，pH=6.8，室温为28℃。实验结果表明，在单纯紫外光照过程中，TNT仅仅转化了形式，并没有被矿化，然而UV/O3的协同作用会令TNT的矿化更彻底，因为O3在UV的照射下形成具有强氧化能力•OH，•OH能够破坏有机物的分子结构从而使之完全矿化。
赵国保等用O3/UV工艺深度处理焦化废水，焦化废水中含有大量酚类，多环芳烃和含氮杂环化合物等有机污染物以及还原性的无机化合物，具有生物毒性和难降解的特性。该试验采用的是广东韶关某焦化厂经A/O/O工艺处理后的出水，分别以空气、UV、O3和UV/O3对出水中的剩余COD进行氧化，实验结果表明O3/UV协同氧化对COD的去除效果较好，优于单独O3和UV氧化工艺，O3/UV技术可以去除CN-、SCN-、S2-等无机毒性污染物，因此减少了焦化行业的碳排放量。
4 结束语
综上所述，针对光催化组合技术的污水处理应用，要有针对性的进行总结，并采取更好的应用策略，才能够保证光催化组合技术更好的应用在污水处理中，这是保证光催化组合技术发挥效果的重点。
参考文献
[1]黄思远,孙贤波,钱飞跃,毕凌威,陈波.UV-H2O2工艺对焦化废水中氰化物深度处理研究[J].工业水处理.2014(12)：78
[2]赵国保,任源,蒋争明,吴超飞,韦朝海.O3/UV深度处理焦化废水的条件控制及其效能评估[J].中国给水排水.2015(05)：13
论文作者:崔亚菲
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/24
标签：组合论文; 技术论文; 废水论文; 污水处理论文; 光催化论文; 工艺论文; 生物论文; 《基层建设》2017年第17期论文;