TiO2光催化氧化脱盐电池系统去除海水中PAHs效果研究
2021-02-05卢家磊董奕岑徐成龙张饮江
卢家磊,董奕岑,徐成龙,张饮江,2
(1.上海海洋大学 海洋生态与环境学院,上海 201306;2.水域环境生态上海高校工程研究中心,上海 201306)
淡水资源在世界资源储备上占有极其重要的战略地位,但随着人口增加、环境破坏与水质恶化,可用的淡水量已不足全球水资源总量的0.01%。为缓解淡水资源压力,海水淡化工程逐渐成为增加淡水量的重要手段[1-3]。但人类生活生产的污废水大多都经径流排流入海,致使大量不同种类的污染物汇集并于海水中混合,引发二次污染[4-5]。多环芳烃(PAHs)作为海水中的污染物之一,其具有毒性强[6-7]、难降解[8-9]等特性,多溶于海水中与淤积于底泥中,不仅污染水质[10-11],还破坏底泥生态环境[12],严重危害水域生态健康与物种多样性,并诱发生物体致癌、致畸[13-14]。目前,处理工艺主要由物理与化学耦合形成[15],但都存在去除效率低、去除不彻底等情况[16-17]。TiO2光催化氧化技术已成为一种新型的PAHs处理手段[18-19]。本研究通过构建TiO2光催化脱盐电池系统[20-21],将海水中PAHs降解与新型脱盐技术相结合,以串联脱盐电池的形式对PAHs的去除进行了探究,为PAHs处理工艺的拓展和脱盐系统的耦合提供相应参考。
1 实验部分
1.1 材料与仪器
海水,取自采样点(121°93′E,30°86′N)的海水样品5 L用玻璃瓶封装,置于4 ℃冰箱中保存,盐度为20.02 g/L,PAHs浓度为723.72 ng/L;NaOH、HCl、CH3CH2OH、钛酸丁酯、HNO3、CH3COOH均为分析纯;PE离子交换膜;粉煤灰(来自河南省某火电厂),成分见表1。

表1 粉煤灰成分Table 1 Composition distribution ratio of fly ash
FE-30K电压记录仪;GC-MS/MS气相色谱-质谱联用仪;CM-230N盐度计;Thermo Scientifc Orion 5-Star pH计;柯迪达CT3031笔式电导率仪水质测试笔。
1.2 TiO2沸石催化剂制备
1.2.1 粉煤灰沸石制备 采用碱融-水热反应法制备粉煤灰沸石[22]。……
