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標題: 以二氧化鈦進行光催化反應去除飲用水水源中微量有機�E染物之研究
作者: 鄭慧玲
ZHENG, HUI-CING
關鍵字: 二氧化鈦
光催化反應
飲用水水源
有機污染物
出版社: 環境工程研究所
摘要: 本研究以豐原淨水廠為對象,探討光分解法對飲用水源中有機污染物去除之效率。 實驗分四部份進行──直接光解、間接光解(單因子分析)、複因子分析、反應動 力式研究。直接光解在光照8小時的實驗中,最強之UV光源(波長253.7nm )亦僅 能達8∼10 ﹪左右的TOC 去除率。 在間接光解的單因子實驗中,則發現在本研究範圍下350nm 的UV光為最佳光照波長 ,因此用此波長的UV光源(光照強度約為9.2mW/cm)來照射含 10g/L TiO的水 樣(豐原淨水廠之原水),在4小時的光照時間中可將飲用水水源中有機污染物礦 化達86﹪左右,其效果非常好。原水之pH值(∼8)落在兩個最佳pH處理範圍之一 ,亦即原水在未調整pH的情況下進行光照實驗,即可獲得不錯的DOC 去除率。從實 驗中亦觀察到半導體催化劑 TiO與原水接觸攪拌後,一旦停止攪拌,則 TiO將 很迅速的沉澱,而與原水徹底分離。 從獨立變數的複因子分析中指出光照時間,光照強度, TiO劑量,對飲用水水源 中有機物光分解的影響均非常重要。其重要程度在本實驗的研究範圍下,對整個異 相光分解反應而言,其解釋百分率分別為──光照時間因子解釋53.6﹪;光照強度 因子解釋29.4﹪;而 TiO劑量因子解釋了16.9﹪。光照時間因子在整個光分解反 應研究中佔居最重要的地位,其次為光照強度,最後是 TiO劑量。在所有光分解 的亂度中,本研究以此三種因子即可以解釋99.9﹪的亂度,僅 0.1﹪的餘數亂度沒 有被本研究的三個獨立變數所解釋。 因為飲用水水源的性質(如pH值)變化不大,故可利用簡化的Langmuir-Hinshelw- ood 動力模式──ln (Co/C)=K''t來預測飲用水水源中不同DOC 濃度隨時間變 化情形。此外,並發現起始濃度越高時,假反應速率常數K''值越高,反應半衰期越 短。 本研究最大優點在於能將有機物直接礦化成CO與HO等最終產物,是一種治本的 處理方式,且沒有任何污泥產生,不需作污泥處理,也不會有任何二次污染物的產 生,因此,應用在水中有機污染物處理程序上極具潛力,是一種值得研究發展的處 理方式。
URI: http://hdl.handle.net/11455/5626
顯示於類別:環境工程學系所

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