一种光催化氧化辅助处理黄金选冶废水的方法与流程

本发明属于环境工程技术领域，涉及一种光催化氧化辅助处理黄金选冶废水的方法。

背景技术：

黄金选冶废水是黄金选冶过程中利用氰化物溶液溶解矿石中的金元素，并通过一系列的吸附、置换操作从中提取金元素，而在这一过程中往往会产生的含氰废水，其成分繁杂，具有很高的污染物浓度，因而处理难度大。黄金选冶废水中含有大量的硫氰酸根，以及cu、zn、pb、cd等离子态重金属元素和硫酸根等离子，整体呈现出较强的酸性、剧毒性、难降解性和难处理性。

污水经二级处理后，有时仍难满足排放要求。因此需要通过三级处理来进一步的净化污水，常用技术包括臭氧，紫外线消毒等。但这些方法都有缺点导致其无法广泛的推广应用。因此寻求高效、低成本深度处理污水的方法成为目前的热点。

1972年日本科学家fujishima和honda发现tio2电极在紫外光持续辐照下可以将水催化分解成h2和o2；1976年，carey等的研究发现了tio2光催化技术可以很好的降解剧毒化合物多氯联苯。利用光催化去除常规技术难以去除或代价不菲的污染物质，尤其是剧毒物质的方法自此进入到了全世界学者的眼中。

半导体光催化是利用光能转化成化合物的合成或分解所需的化学能的过程。光催化作为一种新型污水处理技术，与传统的净化技术相比，有两个比较显著的特点：第一，光催化技术以太阳光作为光源，成本低；第二，光催化可把水、空气中有机污染物等完全氧化成co2和水等产物，不产生二次污染。

目前的光催化剂主要分为金属氧化物光催化剂、改性金属氧化物光催化剂和负载型光催化剂。比较热门、实用的金属氧化物光催化剂有tio2、zno、sno2。zno的成本低于tio2，但是存在可见光催化效率低、光生电子－空穴对复合快、光腐蚀等缺点，需要与其他光催化剂进行复合，提高其光催化性能。tio2作为一种良好的光催化剂，它具有高稳定性、高光催化效率和不产生二次污染等优点，并且在净水领域已经有了成熟的理论体系作为支撑。sno2与zno一样，也存在着纯sno2的光催化性不高，需要复合其他材料才能较好地满足光催化的需求。单一的金属氧化物光催化剂在光催化响应性方面存在着不足，所以需要改性以提高其光催化性能。常见的改性方法有金属离子掺杂、贵金属沉积、半导体复合、表面光敏化等。其中，应用最多的是金属离子掺杂的改性方法，例如用pt掺杂tio2制成pt/tio2。由于金属氧化物光催化剂与改性金属氧化物光催化剂基本上都是在搅拌下处于悬浮状态，所以可漂浮的负载型光催化剂相比于前两种催化剂更适合处理浮于水面的污染物。

tio2能作为光还原的氧化还原反应过程的激活物，是由于它的满价带和空导带的电子结构。tio2的禁带宽度为3.2ev，当用波长小于或等387.5nm的光照射时，价带的电子被激发，越过禁带进入导带，同时在价带上产生相应的空穴，电子和空穴分离并迁移到粒子表面的不同位置，从而加速氧化还原反应，还原和氧化吸附在表面的物质。

易赛莉等人的研究表明，tio2光催化技术应用在去除工业中的循环污水中的cod具有良好的效果和优越性，其处理效果稳定性、持续性好，而且不会产生二次污染，催化剂原料便宜，具有可行性。赵海东等人的研究则证明了在反应时间为3h，ph值为10，光催化剂投加量为7g/l，曝气量为0.2m³/h，温度为32℃的条件下时，tio2光催化技术具有最佳氨氮去除效果，最大去除率可以达到58.32％，具有一定的可行性。张东旺等人的研究表明，tio2含量为20％时，cn^-的光解率最高，光催化效果最好，可以达到80％以上，具有很好的应用前景。

黄金选冶废水具有剧毒性、难处理的特点，而光催化技术可以有效的去除黄金选冶废水中的硫氰酸根，同时还去除污水中的cod和氨氮，既实现了黄金选冶废水的无毒化又实现了黄金选冶废水的净化。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种光催化氧化辅助处理黄金选冶废水的方法，从分析黄金选冶废水光催化分解产物，探究黄金选冶废水的可光催化性能，建立黄金选冶废水中的硫氰酸盐与黄金选冶废水可催化性能之间的联系，能为耦合上游的黄金选冶废水光催化分解硫氰酸盐和下游的污水处理技术提供实验依据和理论支撑。

其具体技术方案为：

一种光催化氧化辅助处理黄金选冶废水的方法，包括以下步骤：

(1)在tio2上加载5wt％磷酸盐(5ptio2)

①将磷酸盐前体(0.085g)溶解在水中。然后，加入干燥的水合tio2(2g)，然后在室温下搅拌4小时。

②将得到的固体在80℃下干燥12小时，蒸发过量的水。

③在600℃下煅烧4小时后得到纯的和磷化的tio2nps。

(2)将铂pt负载于磷化的tio2

①将0.062乙酰丙酮铂，0.5g磷浸渍水合二氧化钛，在500r/min，温度70℃，搅拌12小时过夜，所得溶液为黑色液体。

②对所得黑色液体进行蒸干，除去多余液体。

③将所得的材料进行烧结，在气氛炉中600℃保温4个小时，通入空气。

④程序结束后待降至室温，取出样品，研磨保存。

⑤对材料进行加氢气还原实验，400℃，3小时，通入氢气，流量为0.1l/h。程序结束后，温度降至室温。取出样品保存。

(3)污水光催化

按照预先设计的用量称取tio2、clo2，用超声波使污水与tio2充分混合后导入反应釜，打开转子搅拌器，暗反应30min并提取暗反应产物。提取后，打开氙气灯调制事先设计的光照强度后，按实验设计进行一定时间的光反应。

进一步，步骤1的③中，放入气氛炉中在600℃下煅烧，设置气氛炉升温程序如下：

进一步，步骤2的③中，设置气氛炉升温程序如下：

进一步，步骤2的⑤中，设置气氛炉升温程序如下：

进一步，步骤(3)中，二氧化氯用量0.01-10g，催化剂用量0.01-0.5g.

再进一步，步骤(3)中，反应时间为560.22分钟、提供光强为5297.97lx、催化剂用量为0.33g、二氧化氯用量为8.88g。

再进一步，步骤(3)中，反应时间为600分钟、提供光强为1107.04lx、催化剂用量为0g、二氧化氯用量为10g。

再进一步，步骤(3)中，反应时间为10.01分钟、提供光强为4.32lx、催化剂用量为0.2g、二氧化氯用量为10g。

再进一步，步骤(3)中，反应时间为10分钟、提供光强为29999.89lx、催化剂用量为0.01g、二氧化氯用量为0.01g。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明是在制备磷浸渍水合二氧化钛的基础上负载了金属铂，试验的结果表明了在光催化的参与下，样品中的硫氰酸盐的转化率可以达到34.71％，说明该催化剂对于硫氰酸盐转化有着一定的催化效果。

本发明得到的cod处理优化结果来看，在反应时间为600分钟、提供光强为1107.04lx、催化剂用量为0g、二氧化氯用量为10g的条件下，cod的转化率可以达到53.85％。说明加入的二氧化氯对于该样品的cod的处理有比较理想的效果，而光催化反应的影响则没有二氧化氯那么显著。

本发明得到的氨氮处理优化结果来看，当在反应时间为10.01分钟、提供光强为4.32lx、催化剂用量为0.2g、二氧化氯用量为10g时，氨氮转化率可以达到58.18％。说明光催化反应与二氧化氯一起作用于该水样时，对氨氮有较好的处理效果。

本发明得到的硫氰酸盐处理优化结果来看，当在反应时间为560.22分钟、提供光强为5297.97lx、催化剂用量为0.33g、二氧化氯用量为8.88g的条件下，硫氰酸盐转化率可达34.71％。说明光催化反应可以一定程度的处理黄金选冶废水中的硫氰酸盐，可以作为污水的二级处理的前处理，对硫氰酸盐进行转化的同时，对氨氮与cod也有很好的处理效果，可以进一步优化黄金选冶废水的处理结果。

附图说明

图1催化剂制备技术路线；

图2污水光催化技术路线；

图3催化剂电化学表征时间-电流关系图；

图4硫氰酸盐转化率时间-光照强度3d曲面响应图；

图5硫氰酸盐转化率催化剂用量-二氧化氯用量3d曲面响应图；

图6cod转化率时间-光照强度3d曲面响应图；

图7cod转化率时间-二氧化氯用量3d曲面响应图；

图8cod转化率催化剂用量-二氧化氯用量3d曲面响应图；

图9氨氮转化率催化剂用量-二氧化氯用量3d曲面响应图；

图10氨氮转化率时间-二氧化氯用量3d曲面响应图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

1研究内容及研究技术

1.1研究内容

本发明的研究内容有以下四个方面：

(1)黄金选冶废水光催化剂的筛选、制备和表征；

(2)探究黄金选冶废水中硫氰酸根的可光催化分解程度，通过在不同的条件下的对比，比选出最佳光催化条件；

(3)探究黄金选冶废水中氨氮的可光催化分解程度，通过在不同的条件下的对比，比选出最佳光催化条件；

(4)探究黄金选冶废水中cod的可光催化分解程度，通过在不同的条件下的对比，比选出最佳光催化条件。

1.2研究方法与技术路线

1、研究方法

①将磷负载于tio2；

②再将金属(铂pt等)负载于磷化的tio2；

③污水的光催化反应在二氧化氯的参与下，二氧化钛催化剂催化污水在反应釜内光解。

2、技术路线

(1)在tio2上加载5wt％磷酸盐(5ptio2)技术路线

④将磷酸盐前体(0.085g)溶解在水中。然后，加入干燥的水合tio2(2g)，然后在室温下搅拌4小时。

⑤将得到的固体在80℃下干燥12小时，蒸发过量的水。

⑥在600℃下煅烧4小时后得到纯的和磷化的tio2nps。

(2)将铂pt负载于磷化的tio2的技术路线

⑥将0.062乙酰丙酮铂，0.5g磷浸渍水合二氧化钛，在500r/min，温度70℃，搅拌12小时过夜，所得溶液为黑色液体。

⑦对所得黑色液体进行蒸干，除去多余液体。

⑧将所得的材料进行烧结，在气氛炉中600℃保温4个小时，通入空气。

⑨程序结束后待降至室温，取出样品，研磨保存。

⑩对材料进行加氢气还原实验，400℃，3小时，通入氢气，流量为0.1l/h。程序结束后，温度降至室温。取出样品保存。具体如图1所示。

(3)污水光催化技术路线如图2所示。

按照预先设计的用量称取tio2、clo2，用超声波使污水与tio2充分混合后导入反应釜，打开转子搅拌器，暗反应30min并提取暗反应产物。提取后，打开氙气灯调制事先设计的光照强度后，按实验设计进行一定时间的光反应。

2采样说明

2.1黄金选冶废水来源简介

本次研究样品的采样点位于贵州锦丰矿业有限公司，该厂含硫氰酸盐尾矿水处理项目设计处理能力为2500吨/日，原设计采用接触氧化法，因运行过程中出现大量结垢现象，导致原设计无法正常运行，故拆除原有填料，改为活性污泥法的运行方式进行处理。

2.2样品采集

本次用到的工具有：采样器、污水桶。

水样的采集：使用采样器采集污水处理厂内的进水水样，用筛子筛分出水样内的杂物，将水样装入污水桶并将采样瓶密封，最后将采样工具清洗干净备用。

2.3样品处理

将所有样品放置于资源与环境工程学院105实验室室温保藏。

3催化剂筛选与制备

3.1试剂与设备来源

本研究中用到的试剂及其来源见表1。研究中用到的主要仪器设备见表2。

表1实验中使用到的主要试剂及其来源

表2实验中使用到的主要仪器

3.2催化剂制备

(1)磷浸渍水合氢氧化钛制备

①将磷酸盐前体(0.085g)加入100ml烧杯中，然后加入适量的水搅拌溶解。

②往烧杯中加入干燥的水合氢氧化钛(2g)，然后在室温下搅拌4小时。

③将得到的混合物在烘箱中80℃下干燥12小时，蒸发过量的水。

④放入气氛炉中在600℃下煅烧4小时后得到纯的和磷化的tio2nps。

(2)pt/tio2制备

①将0.062乙酰丙酮铂和0.5g磷浸渍水合氢氧化钛，在500r/min，温度70℃的条件下搅拌12小时过夜。

②对所得黑色样品在烘箱中蒸干。

③将所得的材料在气氛炉中600℃下烧结，保温4个小时后通入空气。

④气氛炉设置的程序结束后待降至室温，取出样品，研磨保存。

⑤对材料进行加氢气还原实验。设置温度为400℃，持续时间为3小时，通入氢气，流量控制为0.1l/h。程序结束后，温度降至室温。取出样品保存。

4操作参数优化

4.1designexpert参数优化设计

本次实验设计采用的软件designexpert8.0是state-ease公司专门为实验设计的。利用该软件的响应曲面(rsm)优化设计功能，可以识别出影响实验设计和实验过程的重要因素，然后进行针对性地改进。操作流程如下：

(1)点击newdesign选项卡，新建新的实验；

(2)因子设计：屏蔽无关因素，指出重要因素；

(3)点击box-behnken选项卡，输入要考察的因素的信息，包括名称、单位等；

(4)点击continue继续后，就可以得到各因素均为实际值的试验设计。

4.2硫氰酸盐，cod，氨氮(总氮)条件优化参数实验设计

为了评估相关工艺变量对硫氰酸盐转化率、氨氮转化率和cod转化率的影响，根据涉及4个实验的中心复合设计进行了一项系统研究。过程变量的范围见表3，所有实验设计结果见表4。

表3实验设计工艺条件

表4在ipa中设计的实验参数

5分析检测方法

5.1硫氰酸盐

根据gb/t1397-92，采用异烟酸—毗哇琳酮分光光度法进行检测。

(1)样品处理

取两份5ml废水于400ml烧杯中。于盛有试样的烧杯中加入10ml硫代硫酸钠溶液，加入2ml硫酸溶液(3.2)，放入十余粒玻璃珠，盖以表面皿。于电炉上小心加热至溶液微沸逐渐蒸发至其体积为100ml时，再加水100ml，继续蒸发溶液至体积为100ml后，取下冷却至室温。

向溶液中加入2滴酚酸指示液，5ml磷酸钠溶液。以氢氧化钠溶液调至溶液呈现红色后，转入150ml容量瓶中，用水冲洗烧杯，洗液并入容坦瓶中，以水稀释至标线，混匀。用干的慢速滤纸过滤于已经干燥的具塞容器中，作为试料。

(2)标准工作溶液的制备

分别量取0，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00ml硫氰酸钠标准使用液于400ml烧杯中，进行试样一样的处理。

(3)显色

量取试料10.00ml于25ml容量瓶中,滴加乙酸溶液至试料溶液红色消失后，加入5ml磷酸盐缓冲溶液，0.4ml氯胺t溶液，立即塞好已经润湿的瓶塞，混匀于50℃水浴中放置5min后，取下冷却。加入5ml异烟酸—毗哇琳酮显色溶液，以水稀释至标线，混匀，于40±2℃的恒温水浴中放置30min，取下迅速冷却。

(4)测量

以空白试验溶液为参比，用10mm比色皿，在638nm波长处测定各浓度标准工作溶液以及待测试样的吸光度。从校准曲线上査出试料中含硫氤酸根的量。

5.2cod

根据吉芳英等对实验室自配hach-cod的研究，采用其方法进行检测。

(1)标准曲线的绘制

在12支加热比色管中分别加入0.03ghgso4，0.50ml高浓度重铬酸钾标液，然后再分别加入1.0ml，1.5ml，2.0ml，2.5ml，3.0ml，3.5ml浓h2so4-ag2so4(两支比色管为一组，一支作空白,一支作样品)，混匀即组成替代试剂。把替代试剂的工作曲线输入cod测量仪(2010光度计系统)，这样通过改编程序可以用直读方式测定样品。

(2)试样的测定

在6支加热比色管中分别加入0.03ghgso4，0.50ml高浓度重铬酸钾标液，然后再加入2.5ml浓h2so4-ag2so4，取3个加入2ml测试水样，以及3个加入2ml蒸馏水作为空白样于进口原装试剂瓶中，混匀，在hach-cod加热器中150℃恒温加热2h，冷却后，在hach2010光度计上直读cod。

5.3氨氮

根据hj535-2009，采用纳氏试剂比色法进行检测。

(1)水样预处理：

蒸馏法：取2.5ml水样并加水至250ml，移入凯氏烧瓶中，加数滴溴百里酚蓝指示液，用氢氧化钠溶液和盐酸溶液调节至ph＝7左右。加入0.25g轻质氧化镁和数粒玻璃珠，立即连接氮球和冷凝管，导管下端插入吸收液(50ml硼酸溶液)液面下。加热蒸馏，至馏出液达200ml时，停止蒸馏，定容至250ml。

(2)标准曲线的绘制：在8个50ml比色管中，分别加入0、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00和10.0ml铵标准工作溶液，其所对应的氨氮含量分别为0、5、10、20、40、60、80、100μg，加水至标线。加1.0ml酒石酸钾钠溶液，混匀。加1ml纳氏试剂，混匀。放置10min后，在波长420nm处，用光程10mm比色皿，以水为参比，测定吸光度。以空白校正后的吸光度为横坐标，以其对应的氨氮含量(μg)作为为纵坐标，绘制标准曲线。

(3)水样的测定：分取适量的水样(使氨氮含量不超过100μg)，加入50ml比色管中，稀释至标线，加1.0ml酒石酸钾钠溶液(经蒸馏预处理过的水样，水样及标准管中均不加此试剂)，混匀，加1ml的纳氏试剂，混匀，放置10min。按与校准曲线相同的步骤测量吸光度。

(4)空白试验：以无氨水代替水样，按与样品相同的步骤进行前处理和测定。

(5)实验数据处理

由水样测得的吸光度减去空白试验的吸光度后，从标准曲线上查得氨氮含量(mg)，按下式计算氨氮浓度。

式中，m—由标准曲线查得的氨氮量(mg)；

v—水样体积(ml)。

6催化剂制备与表征

6.1催化剂制备

按照前文所述的方法，进行催化剂的制备。

首先进行磷浸渍水合氢氧化钛的制备。

1.将磷酸盐前体(0.085g)加入100ml烧杯中，然后加入适量的水搅拌溶解。

2.加入干燥的水合氢氧化钛(2g)，然后在室温下搅拌4小时。

3.将得到的混合物在烘箱中80℃下干燥12小时，蒸发过量的水。

4.放入气氛炉中在600℃下煅烧4小时后得到纯的和磷化的tio2nps。

设置气氛炉升温程序如下：

之后，在得到了磷浸渍水合氢氧化钛的基础上，往上面负载金属pt，制备pt/tio2。

1.将0.062乙酰丙酮铂和0.5g磷浸渍水合氢氧化钛，在500r/min，温度70℃的条件下搅拌12小时过夜。

2.对所得黑色样品在烘箱中蒸干。

3.将所得的材料在气氛炉中600℃下烧结，保温4个小时后通入空气。

4.气氛炉设置的程序结束后待降至室温，取出样品，研磨保存。

设置气氛炉升温程序如下：

5.对材料进行加氢气还原实验。设置温度为400℃，持续时间为3小时，通入氢气，流量控制为0.1l/h。程序结束后，温度降至室温。取出样品保存。

设置气氛炉升温程序如下：

6.2电化学表征

为了考察制备的pt/tio2对于光照的响应情况，考虑到tio2也是一种优良的半导体，本实验采用了计时电流分析法，使用电化学工作站，将待测催化剂负载在碳布上作为研究电极，与参比电极、辅助电极一同构成三电极体系，通过记录当每隔20秒开、关光源时，通过系统的电流与时间的关系，可以反映出催化剂对于光照的响应能力。图3为时间-电流关系图。

从图3可以看出，待200s系统稳定后，当打开开关时，测量的光电流值在光源照射下迅速增大；在关闭光源电源处于黑暗条件下时，测量的光电流值则成指数型下降，并在一段时间后几乎消失，说明该催化剂对于光源非常敏感。但可以观察到产生的光电流在关闭光照电源时还没有完全归零，说明还存在一定的持续光电导现象。

6.2操作参数优化

将每组实验的产物中的硫氰酸盐、cod、氨氮进行检测分析后，填入优化参数实验设计中的对应位置，可以得到表5。

表5实验数据汇总表

(1)建模

得到数据后，在analysis中将数据拟合成试验数据的最佳数学模型。在model选项卡取默认值，再点击方差分析(anova)，进行方程显著性检验，并通过不断调整因素以实现方程的显著。最后点击modelgraphs选项卡，选择3dsurface查看响应面图。

(2)rsm预测最佳条件和最优处理效果

在optimization中的criteria选项卡中选择优化目标，然后点击solution选项卡，就可以得到系统计算出的最佳优化条件和预测处理效果。

6.3硫氰酸盐操作参数优化结果与分析

输入表3.1中给出的硫氰酸盐的实验数据进入软件，建立多变量非线性回归模型。作为工艺条件的函数。在方程3-1中给出了工艺条件与硫氰酸盐转换之间的模型关系。

scn％＝9.9600+0.00410296*time+0.00073742*strength-19.58352000*catalystintake+0.85397000*clo2concentration-0.00000144*time*strength+0.04864900*time*catalystintake+0.00182680*time*clo2concentration-0.00073391*strength*catalystintake-0.00004323*strength*clo2concentration+2.37464000*catalystintake*clo2concentration(1)

经de分析表明，该模型的p值很低(<0.05)这表明该模型具有统计学意义。

相关过程变量对硫氰酸盐转化的影响见图4-图5。二氧化氯的用量与催化剂的用量对硫氰酸盐转化率的影响都较大。在实验设计的实验范围内，在适中的反应时间和光强下，达到最大二氧化氯用量(10g)和催化剂用量(0.5g)时获得最高的转化率，可达27％。正如预期的那样，在较高的催化剂用量和二氧化氯用量下，可观察到对硫氰酸盐转化率的积极影响。然而，在低二氧化氯用量下，催化剂用量会对硫氰酸盐的转化的作用非常有限。

当同时达到最大或最小反应时间时间和光强时，如图4，硫氰酸盐的转化率很低。当同时达到最大反应时间时间和光强时，二氧化氯会在过强的光照下分解，导致催化剂难以对硫氰酸盐产生作用。当同时达到最小反应时间时间和光强时，由于光催化反应难以进行，也将导致硫氰酸盐的转化率降低。

接下来在optimization中的criteria选项卡中选择优化目标，然后点击solution选项卡，得到系统计算出关于硫氰酸盐最佳优化条件和预测处理效果。根据de的计算结果，当在反应时间为560.22分钟、提供光强为5297.97lx、催化剂用量为0.33g、二氧化氯用量为8.88g时，硫氰酸盐转化率可以达到最高，高达34.71％。

6.4cod操作参数优化结果与分析

输入表3.1中给出的cod的实验数据进入软件，建立多变量非线性回归模型。作为工艺条件的函数。在方程3-2中给出了工艺条件与cod转换之间的模型关系。

cod％＝36.25886000+8.23935000*catalystintake+0.64423000*clo2concentration-0.00000020*time*strength+0.00175997*time*clo2concentration+0.00037523*strength*catalystintake-0.00002095*strength*clo2concentration-1.71357000*catalystintake*clo2concentration(2)

经de分析表明，该模型的p值很低(<0.05)这表明该模型具有统计学意义。

相关过程变量对cod转化的影响见图6-图8。从图6可以看出，过强的光照强度不利于cod的转化。结合图7，可以得到随着时间的推移，添加二氧化氯之后，cod的转化率会不断提高的结论。在实验设计的实验范围内，在适中的催化剂用量和光强下，达到最大二氧化氯用量(10g)和反应时间(600min)时获得最高的转化率，可达47％。

根据图8，在不添加二氧化氯时，仅靠氧气作为氧化剂的光催化作用进行转化时的cod转化率也可达42％。因此，二氧化氯的用量与催化剂的用量对cod转化的影响都较大。

接下来在optimization中的criteria选项卡中选择优化目标，然后点击solution选项卡，得到系统计算出关于cod最佳优化条件和预测处理效果。根据de的计算结果，当在反应时间为600分钟、提供光强为1107.04lx、催化剂用量为0g、二氧化氯用量为10g时，cod转化率可以达到最高，高达53.85％。

6.5氨氮操作参数优化结果与分析

输入表3.1中给出的nh4n的实验数据进入软件，建立多变量非线性回归模型。作为工艺条件的函数。在方程3-3中给出了工艺条件与nh4n转换之间的模型关系。

nh4n％＝53.13138000-0.00184023*time+0.29089000*clo2concentration-16.38107000*catalystintake^2+0.00312208*time*catalystintake^2-0.00006629*time*clo2concentration^2-0.000000001097460*strength^2*catalystintake+0.47067000*catalystintake^2*clo2concentration(3)

经de分析表明，该模型的p值很低(<0.005)这表明该模型具有统计学意义。、

相关过程变量对cod转化的影响见图9-图10的反应时间和光强下，过高或者过低的催化剂用量、二氧化氯用量都会使氨氮的转化率有所下降，只有在适中的催化剂用量、二氧化氯用量下，氨氮的转化率可以达到最大。

从图10可以发现，在适中的催化剂用量(0.25g)、最小时间(10min)与最大二氧化氯用量(10g)的条件下，氨氮转化率会达到最大值55.18％，此时的处理效果最好。当反应时间延长时，二氧化氯的不断蒸发消耗使氧化作用的影响不断降低，而在无添加其他氧化剂的条件下，光催化作用在处理氨氮时的影响较小，导致转化率反而会下降。

接下来在optimization中的criteria选项卡中选择优化目标，然后点击solution选项卡，得到系统计算出关于氨氮最佳优化条件和预测处理效果。根据de的计算结果，当在反应时间为10.01分钟、提供光强为4.32lx、催化剂用量为0.2g、二氧化氯用量为10g时，氨氮转化率可以达到最高，高达58.18％。

6.6硫氰酸盐、cod、氨氮共同处理操作参数优化结果

得到系统计算出关于氨氮最佳优化条件和预测处理效果。根据de的计算结果，当在反应时间为10分钟、提供光强为29999.89lx、催化剂用量为0.01g、二氧化氯用量为0.01g时，硫氰酸盐、cod、氨氮三者可达到最好的处理效果，硫氰酸盐转化率可以达到31.41％，cod转化率可以达到49.22％，氨氮的转化率可以达到56.74％。

7结论

7.1催化剂选择

此次试验在的催化剂是在制备磷浸渍水合二氧化钛的基础上负载了金属铂，试验的结果表明了在光催化的参与下，样品中的硫氰酸盐的转化率可以达到34.71％，说明该催化剂对于硫氰酸盐转化有着一定的催化效果。

7.2cod处理效果

从此次实验得到的cod处理优化结果来看，在反应时间为600分钟、提供光强为1107.04lx、催化剂用量为0g、二氧化氯用量为10g的条件下，cod的转化率可以达到53.85％。说明加入的二氧化氯对于该样品的cod的处理有比较理想的效果，而光催化反应的影响则没有二氧化氯那么显著。

7.3氨氮处理效果

从此次实验得到的氨氮处理优化结果来看，当在反应时间为10.01分钟、提供光强为4.32lx、催化剂用量为0.2g、二氧化氯用量为10g时，氨氮转化率可以达到58.18％。说明光催化反应与二氧化氯一起作用于该水样时，对氨氮有较好的处理效果。

7.4硫氰酸盐处理效果

从此次实验得到的硫氰酸盐处理优化结果来看，当在反应时间为560.22分钟、提供光强为5297.97lx、催化剂用量为0.33g、二氧化氯用量为8.88g的条件下，硫氰酸盐转化率可达34.71％。说明光催化反应可以一定程度的处理黄金选冶废水中的硫氰酸盐，可以作为污水的二级处理的前处理，对硫氰酸盐进行转化的同时，对氨氮与cod也有很好的处理效果，可以进一步优化黄金选冶废水的处理结果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。