1.一種基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的裝置,其特征在于所述裝置由反應(yīng)槽、蓋板、陽極、陰極構(gòu)成,其中:
所述反應(yīng)槽一側(cè)的底部設(shè)有進(jìn)水口,另一側(cè)頂部設(shè)有出水口;
所述反應(yīng)槽內(nèi)沿豎直方向平行間隔地放置有多個陽極,多個陽極之間相互串聯(lián)且相鄰陽極之間安裝有汞燈;
所述陽極為以鈦為基底的二氧化鈦納米管陣列陽極;
所述陽極的兩側(cè)分別設(shè)置有一個陰極,兩個陰極之間相互串聯(lián)且與陽極垂直設(shè)置;
所述陰極為石墨陰極;
所述反應(yīng)槽上方設(shè)有蓋板,且位于陰極上方的蓋板設(shè)有排氣口和進(jìn)氣管。
2.一種利用權(quán)利要求1所述裝置基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述方法步驟如下:
將有機(jī)磷農(nóng)藥廢水稀釋50倍,加入硫酸鈉,充入反應(yīng)槽中,開啟汞燈照射陽極,在陽極和之間施加直流電壓,形成一個光電化學(xué)催化反應(yīng)系統(tǒng),在電場和汞燈作用下,陽極發(fā)生光電催化作用對有機(jī)磷農(nóng)藥直接降解;同時,陰極部位鼓入空氣,陽極產(chǎn)生的光生電子通過外電路到達(dá)陰極與氧氣發(fā)生反應(yīng),所產(chǎn)生的產(chǎn)物對有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行氧化降解。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述硫酸鈉的加入量為每升有機(jī)磷農(nóng)藥廢水加入1.5~4.5克硫酸鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述汞燈的強(qiáng)度為50 mW/cm2。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述以鈦為基底的二氧化鈦納米管陣列陽極板采用陽極氧化法與煅燒方法制備,陽極氧化的電解液中含有0.25wt% NH4F和0.75 wt% H2O-EG溶液,氧化電壓為20~60 V,氧化時間為0.5~10小時,二氧化鈦納米管長度為1.5~15μm,煅燒氣體為空氣或含有1~4vol%氫氣的空氣,溫度為450~650℃,煅燒時間為1~3h。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述直流電壓為0.5~1.2V。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述有機(jī)磷農(nóng)藥廢水在反應(yīng)槽的停留時間為0.5~2小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于二氧化鈦納米管陣列的光電化學(xué)協(xié)同處理有機(jī)磷農(nóng)藥廢水的方法,其特征在于所述產(chǎn)物為過氧化氫自由基、過氧化氫、羥基自由基中的一種或幾種。