1.一种旋转盘反应器中改性TiO2催化剂降解含酚废水的方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)催化剂原位掺杂改性制备改性催化剂溶胶:
取原料钛酸酯类50 200mL,溶剂100 850mL,抑制剂3 80mL,去离子水2.5 30mL,催化剂~ ~ ~ ~
1 5mL以及改性离子,先将原料与溶剂总量的2/3混合,再加入抑制剂,组成A液;将水、催化~剂、改性离子、溶剂总量的1/3混合均匀组成B液;A液搅拌均匀后,逐滴滴加B液,滴加结束后继续搅拌0.5 2h,制得改性催化剂溶胶;
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所述原料钛酸酯类为钛酸丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸乙酯中的任一种,溶剂为乙醇或异丙醇,抑制剂为冰醋酸、乙酰丙酮、二乙醇胺、三乙醇胺中的任一种,催化剂为盐酸、硝酸或醋酸中的任一种;
所述改性离子为Cr3+、Fe3+、Mo5+、Ru3+、Os3+、Re5+、V4+、Rh3+及Zn2+中的一种或两种,改性离子与钛元素的物质的量比为:改性离子﹕钛=0.1 10﹕100;
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(2)催化剂负载:
步骤(1)所制得的溶胶陈化一天后即可进行催化剂的负载;
催化剂的负载过程分为浸渍和焙烧:
①浸渍:
以转盘反应器中的转盘为载体,采用浸渍法负载:将转盘经酸洗、碱洗、超声过程处理、晾干后浸入溶胶中,10 20s后取出,将转盘斜置使多余的溶胶流走,斜置时要多方位,以保~持转盘上溶胶的均匀;
②焙烧:
将上述负载后的转盘于空气中自然晾干20 60min后,置于干燥箱中90 150℃下干燥30~ ~
120min,再取出置于马弗炉中焙烧,焙烧温度为300 600℃,保温1 3h;
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重复上述浸渍、焙烧过程3 7次,负载催化剂量为0.001 0.005g/cm2;
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(3)均匀光源的设计及安装:
在转盘上方均匀设有光源,光源采用“s”型灯管构成面光源,使转盘上各个点的光强一致;
(4)降解含酚废水:
将制备的模拟含酚废水置入储液槽中,开启电源,废水经泵、转子流量计到旋转盘反应器内,从转转盘反应器的进液管流到转盘中心,在离心力的作用下液体在转盘表面形成微米级液膜,在光照作用下发生光降解反应,之后经转盘甩出,液体沿壳体内壁流下,经转盘反应器底部的出液管进入储液槽进行循环;反应后取样分析,测定废水中酚类化合物的降解率和矿化率。
2.根据权利要求1所述的旋转盘反应器中改性TiO2催化剂降解含酚废水的方法,其特征在于:所述步骤(1)中改性催化剂溶胶中各物料物质的量比为:钛﹕水﹕溶剂﹕催化剂﹕抑制剂=1﹕(1 3)﹕(10 20)﹕0.05﹕(0.3 1.5)。
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3.根据权利要求1所述的旋转盘反应器中改性TiO2催化剂降解含酚废水的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,B液的滴加速度为0.5 2mL/min。
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4.根据权利要求1所述的旋转盘反应器中改性TiO2催化剂降解含酚废水的方法,其特征在于:所述转盘反应器包括壳体、转盘、转轴、激发光源、进液管与出液管,进液管置于壳体上盖中央,出液管设置在壳体底部,壳体安装于水平台上,转盘水平设置在壳体内部中央,在转盘上方和下方分别设有激发光源,转盘通过转轴带动旋转,转轴与电机连接,电机的控制端连接变频器;储液槽通过泵与转盘反应器的进液管连接,液体输送管路上安装液体流量计,转盘反应器的出液管与储液槽上方入口连接;所述进液管下端与转盘中心的距离为
2mm 30mm;所述激发光源为紫外灯,包括四组,转盘上方设有两组紫外灯,转盘下方设有两~组紫外灯。
5.根据权利要求1所述的旋转盘反应器中改性TiO2催化剂降解含酚废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中制得的纳米二氧化钛粒径为10 30nm,粒度分布均匀。
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6.根据权利要求1所述的旋转盘反应器中改性TiO2催化剂降解含酚废水的方法,其特征在于:所述步骤(3)中,光源采用紫外光,所述紫外灯的波长为365nm、313nm、254nm、185nm的一种。