[发明专利]可连续光催化净化含有机污染物废水及饮用水的方法及设备

说明书

本发明属于半导体光催化反应技术领域，特别涉及连续光催化净化含有机污染物废水及饮用水的方法及设备。

近年来，半导体光催化剂及其应用基础领域的研究取得了很大进展，许多半导体材料如二氧化钛、二氧化锡、三氧化钨、氧化锌、硫化镉等被发现在光照情况下能够产生电子—空穴对，进而产生·OH和·OOH自由基。空穴及上述两种自由基具有超强的氧化能力，几乎能将大部分的有机物氧化降解并矿化为水和二氧化碳，并能有效地杀死细菌。半导体材料中尤其是二氧化钛，作为水相和气相有机污染物处理材料及灭菌材料已有许多应用基础方面的研究报导，如《物理化学杂志》1992年96卷第2226页H.Hidaka、赵进才等人的文章“阴离子十二烷基苯磺酸钠和阳离子苄基十二烷基二甲基氯化铵在二氧化钛表面光催化过程的比较”中用德国产二氧化钛P25对表面活性剂进行降解[(J.Phys.Chem.，Comparison of Photocatalytic Processes BetweenAnionic Sodium Dodecylbenzenesulfonate and CationicBenzyldodecyldimethylammonium Chloride on the TiO₂ Surface)，1992，96：2226]；日本专利JP10 152,904(公开日1998年6月9日)中报导将二氧化钛与吸附剂一起混合在建筑材料表面可除去氮氧化物及有机卤化物并可杀死细菌；《物理化学杂志》1998年102卷第5845页吴太兴、赵进才等人的文章“染料污染物的光催化降解V：在二氧化钛水悬浮液中可见光照射下罗丹明B的自身光敏化氧化转换”[(J.Phys.Chem.，Photoasssisted degradation ofdye pollutants V：Self photosensitized oxidative transformation of RhBunder visible light irradiation in aqueous TiO₂ dispersion)，1998，102：5845]及《环境科学与技术》1998年32卷第2394页的文章“染料污染物的光催化降解III：底物必须吸附在TiO₂表面的证据”中用P25降解罗丹明B(Environ.Sci.Technol.，Photoassisted degradation of dye pollutantsIII：Evidence for the need for substrate adsorption on TiO₂ particles)，1998，32：2394]。也有人将半导体光催剂做成薄膜载体型或涂抹固定于反应器壁上，如I.R.Bellobono等人在《光化学与光生物学A：化学杂志》1992年67卷第109～115页的文章“通过膜固定的二氧化钛光催化降解水中的某些氯代脂肪有机污染物”中报导将二氧化钛固定在纤维素膜上用于降解氯代脂肪有机物[(J.Photochem.Photobiol.A：Chem.，Degradation of somechloro-aliphatic water contaminants by photocatalytic membranesimmobilizing TiO₂)，1992，67：109-115]；V.Brezova等人在《光化学与光生物学A：化学杂志》1994年83卷第69～75页的文章“在含有粉状及固定化二氧化钛的水体系中光催化降解对甲苯磺酸”中报导用聚合物将二氧化钛固定在反应器内壁上降解对甲苯磺酸(J.Photochem.Photobiol.A：Chem.，Photocatalytic degradation of p-toluenesulphonic acid in aqueoussystems containing powdered and immobilized TiO₂)，1994，83：69-75]；K.Tennakone等人在《光化学与光生物学A：化学杂志》1995年87卷第177～179页的文章“用负载在聚乙烯膜上的二氧化钛光催化降解水中有机污染物”中报导将二氧化钛负载在聚乙烯膜上降解苯酚等[(J.Photochem.Photobiol.A：Chem.，Photocatalytic degradation of organic contaminants in water TiO₂supported on polythene films)，1995，87：177-179]。