石墨烯光催化技术在黑臭河道治理中的应用
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关键词 ：石 墨烯 光催 化 ；黑臭 ；溶解氧 ；污染因子 中 图 分 类 号 ：Ｘ５２２ 文 献 标 识 码 ：Ａ
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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｐｈｅｎｅ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｂｌａｃｋ Ｓｍ ｅｌｌｙ Ｒｉｖｅｒ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
ＺＯＵ Ｓｈｅｎｇｎａｎ ， ＺＨＥＮＧ Ｋｅ ， ＺＨＡＮＧ Ｈｕａｙｉｎｇ ， Ｘｕ Ｌｉａｎｇ ， ＣＨＥＮＧ ｈｏｎｇ
（１．ＪｉａｎｇＹｉｎ ＱｉｕＨａｏ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＪｉａｎｇＹｉｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ； ２． ＪｉａｎｇＹｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇＹｉｎ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ； ３．ＪｉａｎｇＹｉｎ Ｓｈｕａｎｇｌｉａｎｇ Ｇｒａｐｈｅｎｅ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＪｉａｎｇＹｉｎ ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ）
３．江 阴双 良石 墨烯 光催 化技 术有 限公 司 ，江 苏 江 阴 ２１４４００）
摘 要 ：黑臭河 道整治是“２６３”专项行动 的内容之一 ，南段河 是一条典 型的水质 为劣 Ｖ类 黑臭河 道 ，颜色发 黑 ，散发 臭 味。光催 化网 由光敏材料 、载流子高效转移石墨烯材料 和具有量子尺寸效应 的光催化材料组 成 ，共 同构建 可见光 红外 响应 的复合层状光催化材料系统 。用石 墨烯 光催 化技术对其进行 治理 ，在 布 网一个 月 内 ，溶解 氧 明显上升 ，最 高达 １０．０ ｍｇ／Ｌ， 其他污染因子如氨氮 、总磷 、高锰酸盐指 数等浓度均迅 速下降 ，前 １０ ｄ去 除率 分别达 ４７．３％ 、７９．５％ 、４５．６％ 。水质 由原 来 的劣 Ｖ类接近 Ⅲ，河水颜 色也变清澈 。石墨烯光催化 技术 作为新型的水处理技术 ，对黑臭河道 的治理具有 明显 的作用。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅｎｃｈ ｒｉｖｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ａｃｔｉｏｎ “２６３” ，ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆ ｉｖｅｒ ｉｓ ａ ｔｙｐｉ— ｃａｌ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ Ｌｅｖｅｌ Ｖ ｂｌａｃｋ ｓｍｅｌｌｙ ｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａ ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ，ａ ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ— ｇｒａｐｈｅｎｅ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ａ ｐｈｏｔｏｅａｔａｌｙｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ａ ｑｕａｎｔｕｍ ｓｉｚｅ ｅｆｆｅｃｔ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌａｙｅｒｅｄ ｐｈｏｔｏｅａｔａ ｌｙｔｉｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏ ｒ ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ． Ａｓ Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａ ｌ ｙｓｉｓ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｉｔ，Ｔｈｅ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙ— ｇｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆ ｉｃａｎｔｌｙ ｕｐ ｔｏ １０．０ ｍｇ／ Ｌ ｗｉｔｈｉｎ ｏｎｅ ｍｏｎｔｈ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｎｅｔ ｗａｓ ｌａｉｄ ｄｏｗｎ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐｅｒ ｍ ａｎｇａｎａｔｅ ｒａｐｉｄｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆ ｉｒｓｔ ｔｅｎ ｄａｙｓ ｗｅｒｅ ４７．３％ ，７９．５％ ａｎｄ ４５．６％ ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗ ａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ Ｌｅｖｅｌ Ｖ ｔｏ Ｌｅｖｅｌ ＩＩＩ，ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｃｌｅａｎ ａｎｄ ｃｌｅａｒ．Ａｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｒａｐｈｅｎｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｃｋ— ｓｍｅｌｌｙ ｒｉｖｅｒｓ．
第 ３１卷 第 ２期 ２ ０ １ ８年 ４ 月
污 染 防 治 技 术
ＰＯＬＬＵＴ１０Ｎ ＣＯＮＴＲＯＬ ＴＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２ ０ １ ８
石 墨 烯 光 催 化 技 术 在 黑 臭 河 道 治 理 中 的 应 用
邹胜 男 。 郑 科 ， 张华 英 ， 许 亮 ， 陈 虹 。 （１．江 阴秋 毫检 测 有限 公 司 ，江苏 江 阴 ２１４４００；２．江 阴市环境 监 测站 ，江 苏 江 阴 ２１４４００；
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ；Ｓｔｅｎｃｈ；Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ；Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ
２０１５年 国务 院发 布 的《水 污染 防 治行 动计 划 》 （简称 “水 十条 ”）对 黑 臭 水体 问题 提 出明确 要 求 ， 到 ２０２０年 ，中 国地 级 及 以上 城 市建 成 区黑 臭 水 体 均控制 在 １０％ 以 内 ；到 ２０３０年 ，城 市 建成 区 黑臭 水体总体得到消除¨Ｊ。２０１７年治理黑臭水 体作为 江苏省政府《关 于印发 ＜“两减六治 三提 升”专项 行 动方 案 ＞的通 知 》 的专 项 整 治 内 容之 一 ，突 出 了黑 臭 水体 污染 的严 重 性 和 治 理 的必 要 性 。河 道 黑臭 主 要是 过量 纳 污 导 致 水 体 供 氧 和耗 氧 失 衡 的 结果 ，水 体 缺氧乃 至厌 氧 条件 下污染 物转 化并产 生 氨氮 、硫 化氢 、挥 发性 有机 酸 等恶臭 物 质 以及铁 、锰
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Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｐｈｅｎｅ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ ｉｎ Ｂｌａｃｋ Ｓｍ ｅｌｌｙ Ｒｉｖｅｒ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ
ＺＯＵ Ｓｈｅｎｇｎａｎ ， ＺＨＥＮＧ Ｋｅ ， ＺＨＡＮＧ Ｈｕａｙｉｎｇ ， Ｘｕ Ｌｉａｎｇ ， ＣＨＥＮＧ ｈｏｎｇ
（１．ＪｉａｎｇＹｉｎ ＱｉｕＨａｏ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＪｉａｎｇＹｉｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ； ２． ＪｉａｎｇＹｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，ＪｉａｎｇＹｉｎ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ； ３．ＪｉａｎｇＹｉｎ Ｓｈｕａｎｇｌｉａｎｇ Ｇｒａｐｈｅｎｅ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，ＪｉａｎｇＹｉｎ ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２１４４００，Ｃｈｉｎａ）
３．江 阴双 良石 墨烯 光催 化技 术有 限公 司 ，江 苏 江 阴 ２１４４００）
摘 要 ：黑臭河 道整治是“２６３”专项行动 的内容之一 ，南段河 是一条典 型的水质 为劣 Ｖ类 黑臭河 道 ，颜色发 黑 ，散发 臭 味。光催 化网 由光敏材料 、载流子高效转移石墨烯材料 和具有量子尺寸效应 的光催化材料组 成 ，共 同构建 可见光 红外 响应 的复合层状光催化材料系统 。用石 墨烯 光催 化技术对其进行 治理 ，在 布 网一个 月 内 ，溶解 氧 明显上升 ，最 高达 １０．０ ｍｇ／Ｌ， 其他污染因子如氨氮 、总磷 、高锰酸盐指 数等浓度均迅 速下降 ，前 １０ ｄ去 除率 分别达 ４７．３％ 、７９．５％ 、４５．６％ 。水质 由原 来 的劣 Ｖ类接近 Ⅲ，河水颜 色也变清澈 。石墨烯光催化 技术 作为新型的水处理技术 ，对黑臭河道 的治理具有 明显 的作用。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｅｎｃｈ ｒｉｖｅｒ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ａｃｔｉｏｎ “２６３” ，ｔｈｅ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｆ ｉｖｅｒ ｉｓ ａ ｔｙｐｉ— ｃａｌ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ Ｌｅｖｅｌ Ｖ ｂｌａｃｋ ｓｍｅｌｌｙ ｒｉｖｅｒ．Ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ａ ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｍａｔｅｒｉａｌ，ａ ｈｉｇｈｌｙ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ— ｇｒａｐｈｅｎｅ ｇｒａｐｈｅｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ ａ ｐｈｏｔｏｅａｔａｌｙｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ａ ｑｕａｎｔｕｍ ｓｉｚｅ ｅｆｆｅｃｔ ｔｏ ｆｏｒｍ ａ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｌａｙｅｒｅｄ ｐｈｏｔｏｅａｔａ ｌｙｔｉｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏ ｒ ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ． Ａｓ Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａ ｌ ｙｓｉｓ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｒｅａｔ ｉｔ，Ｔｈｅ ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙ— ｇｅｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｓｉｇｎｉｆ ｉｃａｎｔｌｙ ｕｐ ｔｏ １０．０ ｍｇ／ Ｌ ｗｉｔｈｉｎ ｏｎｅ ｍｏｎｔｈ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｎｅｔ ｗａｓ ｌａｉｄ ｄｏｗｎ．Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ａｍｍｏｎｉａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ，ｔｏｔａｌ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐｅｒ ｍ ａｎｇａｎａｔｅ ｒａｐｉｄｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｒａｔｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆ ｉｒｓｔ ｔｅｎ ｄａｙｓ ｗｅｒｅ ４７．３％ ，７９．５％ ａｎｄ ４５．６％ ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｗ ａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ Ｌｅｖｅｌ Ｖ ｔｏ Ｌｅｖｅｌ ＩＩＩ，ｔｈｅ ｃｏｌｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｈａｓ ｂｅｃｏｍｅ ｃｌｅａｎ ａｎｄ ｃｌｅａｒ．Ａｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｇｒａｐｈｅｎｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ ｈａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｃｋ— ｓｍｅｌｌｙ ｒｉｖｅｒｓ．
第 ３１卷 第 ２期 ２ ０ １ ８年 ４ 月
污 染 防 治 技 术
ＰＯＬＬＵＴ１０Ｎ ＣＯＮＴＲＯＬ ＴＥＣＨ ＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２ ０ １ ８
石 墨 烯 光 催 化 技 术 在 黑 臭 河 道 治 理 中 的 应 用
邹胜 男 。 郑 科 ， 张华 英 ， 许 亮 ， 陈 虹 。 （１．江 阴秋 毫检 测 有限 公 司 ，江苏 江 阴 ２１４４００；２．江 阴市环境 监 测站 ，江 苏 江 阴 ２１４４００；
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：Ｇｒａｐｈｅｎｅ ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓ；Ｓｔｅｎｃｈ；Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｏｘｙｇｅｎ；Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒ
２０１５年 国务 院发 布 的《水 污染 防 治行 动计 划 》 （简称 “水 十条 ”）对 黑 臭 水体 问题 提 出明确 要 求 ， 到 ２０２０年 ，中 国地 级 及 以上 城 市建 成 区黑 臭 水 体 均控制 在 １０％ 以 内 ；到 ２０３０年 ，城 市 建成 区 黑臭 水体总体得到消除¨Ｊ。２０１７年治理黑臭水 体作为 江苏省政府《关 于印发 ＜“两减六治 三提 升”专项 行 动方 案 ＞的通 知 》 的专 项 整 治 内 容之 一 ，突 出 了黑 臭 水体 污染 的严 重 性 和 治 理 的必 要 性 。河 道 黑臭 主 要是 过量 纳 污 导 致 水 体 供 氧 和耗 氧 失 衡 的 结果 ，水 体 缺氧乃 至厌 氧 条件 下污染 物转 化并产 生 氨氮 、硫 化氢 、挥 发性 有机 酸 等恶臭 物 质 以及铁 、锰