CN109694115A - 一种利用太阳光治理黑臭水体的方法 - Google Patents

一种利用太阳光治理黑臭水体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109694115A
CN109694115A CN201910075716.0A CN201910075716A CN109694115A CN 109694115 A CN109694115 A CN 109694115A CN 201910075716 A CN201910075716 A CN 201910075716A CN 109694115 A CN109694115 A CN 109694115A
Authority
CN
China
Prior art keywords
titanium dioxide
fixed plate
silica
doping
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910075716.0A
Other languages
English (en)
Inventor
许令顺
袁宏永
苏国锋
陈涛
付明
汪曙光
王琨
李祥东
孙光辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Hefei Institute for Public Safety Research Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Hefei Institute for Public Safety Research Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University, Hefei Institute for Public Safety Research Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201910075716.0A priority Critical patent/CN109694115A/zh
Publication of CN109694115A publication Critical patent/CN109694115A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/007—Contaminated open waterways, rivers, lakes or ponds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/02—Odour removal or prevention of malodour
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/10—Photocatalysts

Abstract

本发明公开了一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，包括以下步骤：S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板；S2、将氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上；S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子‑空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子‑空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，使氮掺杂的二氧化钛光催化剂可长期浸泡在水中而不会掉落，二氧化硅固定板从而起到支撑二氧化钛光催化剂的作用，提高催化剂的工作时长，优化治理能力。

Description

一种利用太阳光治理黑臭水体的方法
技术领域
本发明涉及黑臭水体处理的技术领域，尤其涉及一种利用太阳光治理黑臭水体的方法。
背景技术
黑臭水体严重影响城市水体环境，也影响到居民的健康生活。国务院颁布实施的《水污染防治行动计划》(“水十条”)明确，城市人民政府是整治城市黑臭水体的责任主体，由住房城乡建设部牵头，会同环境保护部、水利部、农业部等部委指导地方落实并提出目标：2017年年底前，地级及以上城市实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口，直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体；2020年年底前，地级以上城市建成区黑臭水体均控制在10％以内；到2030年，全国城市建成区黑臭水体总体得到消除。
水体黑臭是一种生物化学现象，当水体遭受严重有机污染时，有机物的好氧分解使水体中耗氧速率大于复氧速率，造成水体缺氧，致使有机物降解不完全、速度减缓，厌氧生物降解过程生成硫化氢、胺、氨、硫醇等发臭物质，同时形成FeS、MnS等黑色物质，使水体发生黑臭。在《城市黑臭水体政治工作指南》中也明确了具体治理黑臭水体的技术，主要有控源截污技术、内源治理技术、生态修复技术和其他治理措施，因此急需一种方法来解决上述问题。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，为此，本发明提供一种利用太阳光治理黑臭水体的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，包括以下步骤：
S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板；
S2、将步骤S1获得的氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上；
S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子-空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子-空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。
具体地说，步骤S1中制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂的具体步骤是以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合二氧化钛，将水合二氧化钛在400～700℃的空气气氛下煅烧2h,获得氮掺杂的二氧化钛光催化剂。
具体地说，步骤S1中制备二氧化硅固定板，二氧化硅固定板使用介孔二氧化硅，介孔二氧化硅通过胶粘剂粘压缩成二氧化硅固定板。
具体地说，所述步骤S2中将氮掺杂的二氧化钛光催化剂采用浸渍法或喷涂的方式负载到二氧化硅固定板上。
本发明的优点在于：二氧化钛光催化剂采用氮掺杂，增加了太阳光的吸收能力。二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，氮掺杂的二氧化钛光催化剂附着在二氧化硅固定板表面非常牢固，可长期浸泡在水中而不会掉落，从而起到支撑二氧化钛光催化剂的作用，使氮掺杂的二氧化钛光催化剂不掉入水体内，提高催化剂的工作时长，优化治理能力。二氧化硅固定板根据二氧化硅的特性，也起到了处理黑臭水体的作用。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为二氧化钛光催化剂进行氮掺杂前后的光谱吸收曲线图，左图为氮掺杂前二氧化钛光催化剂光谱吸收曲线图，右图为氮掺杂后二氧化钛光催化剂光谱吸收曲线图。
图3氮掺杂的二氧化钛光催化剂喷涂至二氧化硅固定板表面后的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
如图1所示，一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，包括以下步骤：
S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板。
其中制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂的具体步骤是以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合二氧化钛，将水合二氧化钛在400～700℃的空气气氛下煅烧2h,获得氮掺杂的二氧化钛光催化剂。如图2所示，对比氮掺杂的二氧化钛光催化剂和未进行氮掺杂的二氧化钛催化剂的光谱吸收效果，氮掺杂后，太阳光吸收峰从最强300nm，移至430nm处，太阳光的利用率得到大幅提高。
二氧化硅固定板使用介孔二氧化硅，介孔二氧化硅通过胶粘剂粘压缩成二氧化硅固定板。
S2、将步骤S1获得的氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上。将氮掺杂的二氧化钛光催化剂采用浸渍法或喷涂的方式负载到二氧化硅固定板上。图3表示氮掺杂的二氧化钛光催化剂喷涂至二氧化硅固定板表面后的扫描电子显微镜的效果。该实施例中，二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，氮掺杂的二氧化钛光催化剂附着在二氧化硅固定板表面非常牢固，可长期浸泡在水中而不会掉落，从而起到支撑二氧化钛光催化剂的作用，使氮掺杂的二氧化钛光催化剂不掉入水体内，提高催化剂的工作时长，优化治理能力。二氧化硅固定板根据二氧化硅的特性，也起到了处理黑臭水体的作用。
S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子-空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子-空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂和二氧化硅固定板；
S2、将步骤S1获得的氮掺杂的二氧化钛光催化剂负载到二氧化硅固定板上，利用二氧化硅固定板与水的密度接近浮在水上；
S3、利用太阳光照射到附着二氧化钛的二氧化硅固定板表面，二氧化钛吸收太阳光后发生电子跃迁，产生“电子-空穴对”，黑臭水体中的污染物在“电子-空穴对”吸附并被氧化，分解成二氧化碳等无毒产物释放。
2.根据权利要求1所述的一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，步骤S1中制备氮掺杂的二氧化钛光催化剂的具体步骤是以饱和尿素溶液水解沉淀钛酸四丁酯制备水合二氧化钛，将水合二氧化钛在400～700℃的空气气氛下煅烧2h,获得氮掺杂的二氧化钛光催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，步骤S1中制备二氧化硅固定板，二氧化硅固定板使用介孔二氧化硅，介孔二氧化硅通过胶粘剂粘压缩成二氧化硅固定板。
4.根据权利要求1所述的一种利用太阳光治理黑臭水体的方法，其特征在于，所述步骤S2中将氮掺杂的二氧化钛光催化剂采用浸渍法或喷涂的方式负载到二氧化硅固定板上。
CN201910075716.0A 2019-01-25 2019-01-25 一种利用太阳光治理黑臭水体的方法 Pending CN109694115A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910075716.0A CN109694115A (zh) 2019-01-25 2019-01-25 一种利用太阳光治理黑臭水体的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910075716.0A CN109694115A (zh) 2019-01-25 2019-01-25 一种利用太阳光治理黑臭水体的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109694115A true CN109694115A (zh) 2019-04-30

Family

ID=66234385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910075716.0A Pending CN109694115A (zh) 2019-01-25 2019-01-25 一种利用太阳光治理黑臭水体的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109694115A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115805094A (zh) * 2022-12-01 2023-03-17 珠海市派特尔科技股份有限公司 具有光催化降解及抗菌性能的抗菌剂及制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101564694A (zh) * 2008-04-25 2009-10-28 北京化工大学 一种氮掺杂纳米二氧化钛可见光光催化剂的制备方法
CN102327779A (zh) * 2011-07-04 2012-01-25 山东轻工业学院 一种氮掺杂二氧化钛异质结构的制备方法及应用
CN102350364A (zh) * 2011-09-07 2012-02-15 北京联合大学 一种泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法
CN102513140A (zh) * 2011-11-25 2012-06-27 浙江理工大学 一种氮掺杂氧化钛光催化剂的制备方法
CN102531099A (zh) * 2012-03-02 2012-07-04 山东轻工业学院 氮掺杂TiO2-SiO2复合光催化剂在降解处理污水中的应用
CN103342402A (zh) * 2013-07-04 2013-10-09 浙江科技学院 氮掺杂的氧缺位型TiO2催化剂降解亚甲基蓝的方法
CN104250057A (zh) * 2014-08-29 2014-12-31 天津大学 一种光催化氧化与生态修复相结合的一体化水体修复装置
CN105800728A (zh) * 2016-04-29 2016-07-27 常州市排水管理处 一种用于污水处理的悬浮膜板、制备方法及其应用
CN107570193A (zh) * 2017-08-25 2018-01-12 华南理工大学 一种具有高可见光活性氮掺杂N‑TiO2的制备方法
CN107583652A (zh) * 2017-10-20 2018-01-16 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种介孔二氧化硅光催化网及制备方法
CN108996601A (zh) * 2018-08-14 2018-12-14 安徽汇泽通环境技术有限公司 一种降解城市黑臭水体的装置和方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101564694A (zh) * 2008-04-25 2009-10-28 北京化工大学 一种氮掺杂纳米二氧化钛可见光光催化剂的制备方法
CN102327779A (zh) * 2011-07-04 2012-01-25 山东轻工业学院 一种氮掺杂二氧化钛异质结构的制备方法及应用
CN102350364A (zh) * 2011-09-07 2012-02-15 北京联合大学 一种泡沫金属载体负载掺氮二氧化钛光催化剂的制备方法
CN102513140A (zh) * 2011-11-25 2012-06-27 浙江理工大学 一种氮掺杂氧化钛光催化剂的制备方法
CN102531099A (zh) * 2012-03-02 2012-07-04 山东轻工业学院 氮掺杂TiO2-SiO2复合光催化剂在降解处理污水中的应用
CN103342402A (zh) * 2013-07-04 2013-10-09 浙江科技学院 氮掺杂的氧缺位型TiO2催化剂降解亚甲基蓝的方法
CN104250057A (zh) * 2014-08-29 2014-12-31 天津大学 一种光催化氧化与生态修复相结合的一体化水体修复装置
CN105800728A (zh) * 2016-04-29 2016-07-27 常州市排水管理处 一种用于污水处理的悬浮膜板、制备方法及其应用
CN107570193A (zh) * 2017-08-25 2018-01-12 华南理工大学 一种具有高可见光活性氮掺杂N‑TiO2的制备方法
CN107583652A (zh) * 2017-10-20 2018-01-16 江苏高淳陶瓷股份有限公司 一种介孔二氧化硅光催化网及制备方法
CN108996601A (zh) * 2018-08-14 2018-12-14 安徽汇泽通环境技术有限公司 一种降解城市黑臭水体的装置和方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐建军等: "TiO2光催化剂的掺N过程研究", 《功能材料》 *
姚仲鹏: "《空气净化原理、设计与应用》", 30 September 2014, 北京：中国科学技术出版社 *
胡林: "《有序介孔材料与电化学传感器》", 31 December 2013, 合肥工业大学出版社 *
贡长生: "《现代工业化学》", 30 June 2008, 武汉：华中科技大学出版社 *
迟玉杰: "《普通高等教育"十二五"规划教材 食品添加剂》", 30 April 2013, 北京：中国轻工业出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115805094A (zh) * 2022-12-01 2023-03-17 珠海市派特尔科技股份有限公司 具有光催化降解及抗菌性能的抗菌剂及制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103286124B (zh) 一种三价砷污染土壤的光化学氧化修复方法
CN109694115A (zh) 一种利用太阳光治理黑臭水体的方法
CN104549400A (zh) 一种可见光响应型TiO2纳米管阵列及其制备方法与应用
CN103613256B (zh) 一种干化污泥与生活垃圾的混合填埋方法
CN110156109A (zh) 一种向水中注入低能电子治理污染水体的方法
CN108355487A (zh) 废气的处理工艺
CN204508938U (zh) 一种基于光催化技术的人工湿地污水处理系统
CN108993603B (zh) 一种在石材表面附着石墨烯光催化剂的方法
CN202530353U (zh) 空气净化功能透水混凝土路面结构
CN204081331U (zh) 建筑物外壁具有净化空气的高性能复合薄膜
CN203264953U (zh) 一种新型移动式喷漆棚
CN205294948U (zh) 一种工业废水处理曝气滤池
CN210855366U (zh) 一种黑臭河道的疏浚底泥覆盖柱
CN203977752U (zh) 一种用于建筑物外层的治霾系统
CN107419920A (zh) 一种用于改善雾霾的节能建筑结构
CN204412016U (zh) 一种用于高速公路的尾气净化毯
CN204619746U (zh) 一种光催化室内空气净化景盆
CN208553738U (zh) 一种用于有机废气预处理式生物净化处理装置
CN102259947A (zh) 一种光催化污水处理用过滤毡及其制备方法
CN205199310U (zh) 一种光催化氧化氧化橡胶厂除臭机
CN114075806A (zh) 一种强化去除雨水径流中氮类污染物的透水铺装
CN206570080U (zh) 城市河道污水生态修复系统
CN206487082U (zh) 一种新型的绿色建筑屋顶
CN205616649U (zh) 一种净化水体面源污染的生态浮岛装置
CN212714870U (zh) 一种带水帘功能的水上清污机器人

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190430