光催化-膜分離耦合工藝膜污染特性的研究.pdf

1、本文設(shè)計了一種懸浮型光催化-膜分離耦合反應(yīng)裝置（簡稱反應(yīng)裝置），首先，確定了反應(yīng)裝置的基本操作條件，同時探究了其操作參數(shù)對膜污染的影響;其后，重點(diǎn)研究了TiO2/MCM-41催化劑對膜的污染特性，同時考察了TiO2/MCM-41催化劑的光催化降解性能和懸浮性能。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:反應(yīng)裝置的最佳光催化區(qū)曝氣量、酸性紅B濃度、TiO2投加量分別為0.15 m3/h、18 mg/L和1.0 g/L;膜通量衰減率隨商業(yè)TiO2催化劑濃度

2、、跨膜壓差、光催化區(qū)曝氣量和循環(huán)管氣沖洗時間間隔的不斷增大均呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢，而隨著pH值和膜底曝氣量不斷增大分別呈現(xiàn)先增加后降低和不斷下降的趨勢，其中最佳的商業(yè)TiO2催化劑濃度為1.0 g/L、跨膜壓差為0.015 Mpa、光催化區(qū)曝氣量為0.15 m3/h、循環(huán)管氣沖洗時間間隔為50 min、pH值取3.00、膜底曝氣量為0.042 m3/h;廢水中的CaCl2電解質(zhì)減輕了膜污染程度，而Na2SO4和NaCl加重了其的污染程度

3、;酸性紅B的存在增大了膜通量衰減率，但運(yùn)行10h時膜通量衰減率僅增加了2％。
　　TiO2/MCM-41催化劑的廢水降解率隨TiO2負(fù)載量增加、MCM-41分子篩和TiO2/MCM-41催化劑粒徑的減小、以及TiO2/MCM-41催化劑超聲時間的增加而均呈現(xiàn)出先增大后降低的趨勢;而膜通量衰減率在TiO2負(fù)載量為80％時最低、同時隨MCM-41分子篩和TiO2/MCM-41催化劑粒徑減小、以及TiO2/MCM-41催化劑超聲時間的增

4、加而分別呈現(xiàn)出先降低后增大、不斷增大和先增大后降低的趨勢，適宜的MCM-41分子篩粒徑、TiO2負(fù)載量、TiO2/MCM-41催化劑粒徑和其超聲時間分別為0.61μm、30％、11.26μm和60 min; TiO2負(fù)載量為80％的TiO2/MCM-41催化劑適宜的MCM-41分子篩粒徑為0.78μm。TiO2/MCM-41催化劑在運(yùn)行20 h時膜通量衰減率比商業(yè)TiO2催化劑減輕了39.30％，且在膜底曝氣量為0.042 m3/h和在