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随着工业和城市的日益发展,人居环境遭到严重破坏,居住地水源也遭到严重污染,人们所需日常用水中有害物质过量,很多水质指标不能达到正常标准。目前,人们对生活质量的要求与环境的恶化已成为社会主要矛盾之一。 本论文选择节能、环保、高效的LED灯带作为光源,以质优价廉且易制备的TiO2作为原料负载于珍珠岩表面焙烧后制成负载型光催化剂,同时加入零价铁(铁屑)提高光催化效率,选择配制的三氯甲烷为目标降解物。通过两种模型模拟实际环境下的光催化降解过程,分别为烧杯内模拟全混流状态和浅池平推流反应器内模拟推流状态。通过实验详细研究了LED/二氧化钛/零价铁催化体系中各种实验参数如光源类型以及波长、LED光源功率、三氯甲烷初始浓度、二氧化钛投加量、零价铁投加量、总体积流速(停留时间)、pH等对三氯甲烷光催化反应影响规律,得到最佳实验条件及参数;并分析其光催化反应动力学模型。为LED光催化体系反应器提供参考。对于难以生物降解的有机物和持久性有机污染物(POPs)的处理有借鉴意义,有科学探索的必要性和技术应用的前景。主要结论如下: 1.本实验中光源类型以及波长、LED光源功率、三氯甲烷初始浓度、催化剂投加量、零价铁投加量、总体积流速(停留时间)、pH等参数对反应均有影响。全混流实验的最佳反应条件为白色LED灯带/4g二氧化钛/20g零价铁/pH(6.0~6.5),最佳去除率为60.12%。 2.T5紫外灯与LED降解三氯甲烷相比,LED光源更有利于三氯甲烷的降解。LED光源的能量有效度大于传统紫外灯,其中白色LED的能量有效度是T5紫外灯的3.3倍。说明LED光源能够更有效节能,可以代替传统紫外灯用于光催化领域。 3.浅池平推流反应器中,较大的流速有利于三氯甲烷的降解,三氯甲烷的去除率随着流速的增大而上升,流速为280L/h时处理效果较好,去除率为13.65%。