【正文】 ............... 23 致謝 ............................................................................................................................... 24 引言 紡織工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要行業(yè)，是傳統(tǒng)型工業(yè)。其中印染廢水污染較為嚴(yán)重 ,特點(diǎn)是廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、有機(jī)物濃度高。另外 ,含 PVA 的廢水排入水體后 ,在環(huán)境中大量積累 ,使水體表面泡沫增多 ,粘度加大 ,影響好氧微生物的活動(dòng) ,從而造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。這些缺陷使其難以滿足上漿要求。目前我國生產(chǎn)的變性淀粉品種已較齊全。這己引起許多國家的注意 , 如在美國和歐洲己很少使用 PVA作為漿料了 , 而我國也開始提出以各類漿料混合使用 , 使它們通力合作 , 分工協(xié)調(diào) , 以符合環(huán)保要求和清潔化生產(chǎn)的發(fā)展方向。 它 是近三十年來發(fā)展起來的高分子化合物，由于合成技術(shù)的不斷提高和價(jià)格的不斷下降，其用途日益廣泛，發(fā)展速度很快；其性能介于橡膠和塑料之間。聚乙烯醇對于有機(jī)溶劑及氣體皆為不透性，亦不能與之混和。聚合物粘度可通過調(diào)節(jié)其最初所用聚乙烯乙酸酯的粘度進(jìn)行控制。全醇解型的 PVA在常溫水中僅發(fā)生溶脹而不溶解 ,而 80 ℃以上時(shí)才有較好溶解度 。 聚乙烯醇樹脂系列產(chǎn)品均可以在 95℃以下的熱水中溶解 , 但由于聚合度、醇解度 高低的不同 , 醇解方式的不同 , 在溶解時(shí)間、溫度上有一定的差異 , 因此在使用不同品牌聚乙烯醇樹脂時(shí) , 溶解方法和時(shí)間需要進(jìn)行摸索。 檢驗(yàn)本品是否完全溶解的方法取出少量溶液 , 加入 12滴碘液 , 如果出現(xiàn)藍(lán)色團(tuán)粒狀透明體 ,說明尚未完全溶解 ,如果色澤能均勻擴(kuò)散 ,說明已完全溶解。常被譽(yù)為”堅(jiān)而韌”，對天然纖維和一般的合成纖維也有較好的粘附性。 由于歷史的原因和種種因素，長期以來我國經(jīng)紗上漿用 PVA 為纖維級的1799(DP=1700 DH=99moL／％ )為完全醇解型，由于它的聚合度和醇解度高，導(dǎo)致水溶性差，一般要在 95℃以上高速攪拌 (760～ 1400r／ min)2． 5h以上才能完全溶解，其次容易結(jié)皮，在上漿過程中容易造成漿斑，且因漿膜強(qiáng)度過高造成干分絞時(shí)分紗困難 ，再生毛羽多，倒斷頭、并絞頭增加。生化法常采用活性污泥法，利用微生物的新陳代謝作用，通過分離高效 PVA 降解菌的生物強(qiáng)化技術(shù)，降解 PVA。采用混凝氣?。嫜跎鳛閺U水的預(yù)處理措施，后續(xù)生物接觸氧化和氧化塘，可使得出水的 COD 濃度低于 150mg／ L。采用中空纖維超濾膜裝置，研究了料液運(yùn)行時(shí)間、膜兩側(cè)壓差、溫度、主流液循環(huán)流量對滲透通量及截留率的影響，解決工業(yè)上 PVA 退漿水的處理。而且，國內(nèi)目前還未開發(fā)出高質(zhì)量的超濾膜裝置，需從國外引進(jìn)成套的工藝設(shè)備，價(jià)格必然不菲。聚乙烯醇 (PVA)具有 1， 3一已二醇結(jié)構(gòu)，它屬于非離子型聚合物，不能用一般所采用的產(chǎn)生電荷的凝聚劑進(jìn)行凝聚沉淀，但它的水溶液會由于受到鹽析作用而增稠變濃。但是若只用 Na2SO4回收 PVA，其用量很大，藥劑費(fèi)較高， 因此不能單純采用 Na2SO4進(jìn)行凝聚回收。它是通過諸如雙氧水的光解， TiO2 的光催化，臭氧的光解等方法產(chǎn) 生 OH 自由基，從而誘導(dǎo)并激發(fā)了氧化反應(yīng)的進(jìn)行。 研究的目的和意義 從前人的研究結(jié)果來看 , 超濾法、高級氧化法對高濃度印染廢水處理都有良好的處理效果 , 但在實(shí)際工作中運(yùn)用有一定困難 , 不管從投資成本還是技術(shù)操作都有一定難度。 (2)聚乙烯醇（ PVA）降解效果與光照時(shí)間、二氧化鈦量、 PH值之間的關(guān)系； （ 3） 光照后外加催化劑（ H2O Fe2﹢ ）對 COD測定的影響。而價(jià)帶中則相應(yīng)地形成光生空穴 (h+)，如圖11所示。 OH自由基的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強(qiáng)的，能氧化水中絕大部分的有機(jī)物及無機(jī)污染物，將其礦化為無機(jī)小分子、 CO2和 H2O等無害物質(zhì)。 (8) 2 H2O復(fù)旦大學(xué)的王金鶴等人用溶膠 凝膠法制備出薄膜型 TiO2催化劑，考察了光催化降解笨的活性和降解主要產(chǎn)生物 CO、 CO2的生產(chǎn)速率，結(jié)果表明 TiO2膜的厚度對催化劑活性有明顯的影響，薄膜的最佳厚度為 180nm，在光照 180min時(shí)笨的降解率達(dá) %。利用太陽光的比例低，僅在 4%6%左右。 . TiO2光催化氧化聚乙烯醇（ PVA）的影響因素分析 . 催化劑 光催化劑自身的性質(zhì)對催化性的影響是一個(gè)不容忽視的指標(biāo)，粒徑與表面積、表面羥基和涽晶效應(yīng)是催化劑活性的自身因素。 . 晶體結(jié)構(gòu)的影響 Ti02主要有兩種晶型 — 銳鈦礦型和金紅石型，銳欽礦型和金紅石型均屬四方晶系，圖 12為兩種晶型的單元結(jié)構(gòu) [10]， 兩種晶型都是由相互連接的 TiO6八面體組成的，每個(gè) Ti原子都位于八面體的中心，且被 6個(gè) O原子圍繞。這種晶型結(jié)構(gòu)確定了它們的鍵距 :銳鈦礦型的 TiTi鍵距 (， )，TiO鍵 (， )。 銳 鈦 礦 型 Ti02 的 質(zhì) 量 密 度 ( 根據(jù)熱力學(xué)第三定律，除了在絕對零度，所有的物理系統(tǒng)都存在不同程度不規(guī)則分布，實(shí)際的晶體都是近似的空間點(diǎn)陣式結(jié)構(gòu)，總有一種或幾種結(jié)構(gòu)上缺陷。但是有的缺陷也可能成為電子 空穴的復(fù)合中心而低反應(yīng)活性。 H0增加。實(shí)驗(yàn)表明，不同結(jié)構(gòu)有機(jī)物的光催化降解有其特定的最佳pH 值，但在確定光催化降解的最佳 pH值時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮光強(qiáng)的大小，盡管對于確定的反應(yīng)器，光強(qiáng)的影響是固定的，但一旦被處理水的 pH 值為定值，則考慮光強(qiáng)度更有意義。應(yīng)用太陽光作為光源的研究也取得一定的進(jìn)展，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)多的有機(jī)物可以通過太陽光實(shí)現(xiàn)降解。近年來，科學(xué)家們對分散大紅 (RR)、甲基橙、陽離子藍(lán) X2GR2RL〔 17〕 等 染料廢水的光催化降解研究發(fā)現(xiàn)低濃度時(shí)，光催化氧化的反應(yīng)速度可用LangmuirHinshelwood動(dòng)力學(xué)方程來描述，即 當(dāng) KC＜＜ l時(shí)，則 : Y= k K′ — 速率常數(shù)。 （ PVA）的退漿廢水?dāng)?shù)據(jù)及結(jié)果分析 取一定量的的水樣調(diào)節(jié) PH 為 7，將其過濾；分成等量的三分，加入二氧化鈦，并 設(shè)定光照時(shí)間。 . 試劑 PVA 標(biāo)準(zhǔn)溶液 準(zhǔn)確稱取 105～ 1lO℃烘至恒重的 ，加入適量蒸餾水，加熱溶解，冷卻后稀釋至 1 L，制得 100ug/ mL的 PVA標(biāo)準(zhǔn)溶液。在另一 5O mL容量瓶中配試劑空白作參比溶液。在 640 nm處，用 1 cm 比色皿測出相應(yīng)的吸光度 A 。 500ml 全玻璃回流裝置。 試亞鐵靈指示液：稱取 鄰菲啰啉（ C12H8N2?H2O）、 硫酸亞鐵（ FeSO4?7H2O）溶于水中，稀釋至 100ml，儲于棕色瓶內(nèi)。冷卻后，加入 3 滴試亞鐵靈指示液（約），用硫酸亞鐵銨溶液滴定，溶液的顏色由黃色經(jīng)藍(lán)綠色至紅褐色即為終點(diǎn)。 硫酸汞：結(jié)晶或粉末。在重鉻酸鉀法測定 CODcr 是在酸性條件下進(jìn)行的，原水樣濃度大、堿性強(qiáng)，需加入強(qiáng)酸溶液；在高濃度的水樣中加入酸性 溶液會產(chǎn)生白色絡(luò)合物。 分別配制濃度為 、 、 、 ，分別稀釋 100 倍后，用重鉻酸鉀法測定其 CODcr 值。目前的研究大多數(shù)還處于實(shí)驗(yàn)室小型反應(yīng)系統(tǒng)向大規(guī)模工業(yè)化發(fā)展的階段，在基礎(chǔ)理論和實(shí)際應(yīng)用技術(shù)等方面尚需進(jìn)一步的完善和發(fā)展．但隨著納米材料和納米技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體二氧化鈦載體和反應(yīng)器的完善，可以預(yù)見，這項(xiàng)技術(shù)具有誘人的應(yīng)用前景。這就是二氧化鈦光催化氧化技術(shù)的應(yīng)用前景。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從實(shí)驗(yàn)開始到題目、資料查閱，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。感謝我的家人對我三年的大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)光默默支持；感謝我的母校黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院給了我在大學(xué)三年深造的機(jī)會，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和能力提高；感謝老師們和同學(xué)們對我三年來的關(guān)心和鼓勵(lì)。我國亦是如此，在還一片藍(lán)天、留一池碧水的愿望中做著堅(jiān)持不懈的努力， 國家和企業(yè)花費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力，治理三廢污染，就是為人類創(chuàng)造一個(gè)良 好的生存環(huán)境。 利用太陽能進(jìn)行廢水處理研究，對于保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 濃度與 CODcr 之間的關(guān)系 由于聚合度不同、醇解度不同 , 在不同濃度下它們各自所產(chǎn)生的 COD 也不同；本實(shí)驗(yàn)中采用的是分析純級的聚乙烯醇（ PVA）分析。 另做一空白樣，加 蒸餾水，其他照加。 硫酸 硫酸銀溶液：于 500ml 濃硫酸中加入 5g 硫酸銀。臨用前，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。 25ml 或 50ml 酸式滴定管、錐形瓶、移液管、容量瓶等。分光光度法測定像任何有色溶液一樣， PVA與碘在硼酸介質(zhì)中所形成的藍(lán)綠色絡(luò)合物對于不同波長單色光的吸收具有選擇性，實(shí)驗(yàn)中繪制了該絡(luò)合物的吸收曲線，即 A— λ 曲線，意在確定其最大吸收波長λ max，以便提高分光測定的靈敏度。以吸光度 A為縱坐標(biāo)，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中 PVA加入的體積 V為橫坐標(biāo)，繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線（如下圖）。 碘一碘化鉀溶液 升華過的碘 12． 7 g及 25 g碘化鉀溶于蒸餾水中，稀釋至 1 L。為了找到最佳的降解效果，需逐步確定 TiO2光催