随着水体遭受氮污染日益加剧、污水排放标准中对于对氮素的排放要求的不断加强,采用传统的去除水中无机氮技术存在着诸多问题,研究开发去除水中无机氮新方法成为广泛关注的课题。光催化技术由于具有操作简单、反应条件温和、能耗少、二次污染少等优点被广泛应用到去除水中污染物的研究当中,采用光催化技术去除水中的无机氮污染也具有很高的研究价值和潜在的应用前景。本文采用最常用的二氧化钛为催化剂光催化去除水中无机氮。先以工业级二氧化钛粉体作为催化剂,考察了光催化过程中光照时间、pH值和甲酸浓度等因素对氮元素形态变化规律的影响。结果表明:当光照时间小于90min时有利于氮元素的氧化,随着光照时间的延长有利于氮元素的还原;酸性条件下有利于氮元素的还原,碱性条件下有利于氮元素的氧化;甲酸是一种优良的还原剂,甲酸加入量小于50mmol/L时有利于氮元素的还原,大于50mmol/L时有利于氮元素的氧化。根据光催化过程中氮元素形态变化规律,本文进一步研究了先酸性条件还原后碱性条件氧化的条件下模拟生物法脱氮处理含氨氮-硝酸氮混合液中无机氮,考察了模拟废水含氮浓度为30mg/L时还原时间、氧化时间、双氧水用量、氮气通入量、空气通入量、光照强度和催化剂用量对于总氮去除效果的影响。结果表明,还原时间为30min,氧化时间为50min,双氧水用量为5ml,氮气通入量为3L/min,空气通入量为2L/min,光照强度为1000W,催化剂用量为0.6g/L时总氮的去除率可达60%以上。以钛酸四丁酯为前驱物,以乙醇为溶剂,采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛,采用X-射线衍射(XRD)、TEM进行表征,考察了纳米二氧化钛的焙烧温度、焙烧时间、浓度对于总氮去除的影响,结果表明:经500℃焙烧2h制备的纳米二氧化钛浓度为0.4g/L时对总氮的去除率最高达到75%以上,XRD显示是明显的锐钛矿晶型,TEM表征显示催化剂颗粒分散均匀无团聚和烧结现象,晶粒大小为15~20nm。采用壳聚糖改性纳米二氧化钛进行强化,采用X-射线衍射(XRD)进行表征,考察了壳聚糖负载量、改性催化剂浓度等对于总氮去除的影响,结果表明:壳聚糖的负载量为2%、浓度为1.2g/L时总氮去除效果最好,去除率达85%以上。XRD表明壳聚糖的加入增强了二氧化钛的特征峰,有利于纳米二氧化钛的结晶,晶型主要是锐钛矿型。