Ti02改性膜催化臭氧化去除水中有機(jī)污染物及膜抗污染性的研究.pdf

1、隨著膜技術(shù)的快速發(fā)展，膜過(guò)濾工藝不只局限應(yīng)用于飲用水的深度處理，越來(lái)越多的目光開(kāi)始關(guān)注市政污水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用來(lái)取代新形式下常規(guī)處理工藝無(wú)法滿足的污水處理需要，但普遍存在的膜污染成為制約該技術(shù)在污水處理應(yīng)用方面發(fā)展的桎梏。因此，如何緩解膜污染以及膜清洗效果的提高，成為亟待解決關(guān)鍵問(wèn)題。經(jīng)過(guò)納米TiO2改性的PVDF膜具有催化臭氧產(chǎn)生大量具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(HO·)的性能，可通過(guò)降解堵塞膜孔的有機(jī)物，達(dá)到緩解膜污染的作用，該工藝具

2、有優(yōu)越的反應(yīng)活性，對(duì)有機(jī)物的降解無(wú)選擇性且無(wú)需回收催化劑。
　　 本論文以市政污水作為實(shí)驗(yàn)中使用的原水，PVDF超濾膜(文中稱原膜)和負(fù)載TiO2的改性膜作為實(shí)驗(yàn)材料，采用TiO2催化臭氧氧化工藝進(jìn)行該工藝對(duì)緩解膜污染作用的研究，對(duì)影響工藝的運(yùn)行條件進(jìn)行探討，為臭氧催化氧化聯(lián)合膜過(guò)濾技術(shù)應(yīng)用于污水處理提供可靠的理論依據(jù)。
　　 首先，使用叔丁醇作為淬滅劑檢測(cè)體系中羥基自由基(HO·)的引發(fā)和作用印證負(fù)載TiO2催化臭氧化

3、工藝遵循HO·氧化機(jī)理；對(duì)單獨(dú)臭氧氧化和改性膜催化臭氧化處理過(guò)的水樣進(jìn)行分子量篩分，分析得出臭氧作為預(yù)處理并沒(méi)有影響膜過(guò)濾的物理截留效果。
　　 其次，采用調(diào)節(jié)控制通入的臭氧濃度，分別考察出水通量和TOC去除率來(lái)監(jiān)測(cè)膜片的水處理效果；控制臭氧接觸時(shí)間，使臭氧既能發(fā)揮降解作用、在TiO2催化作用下緩解膜污染又不影響膜片本身的過(guò)濾性能，進(jìn)而得到TiO2催化臭氧化工藝的最佳運(yùn)行條件為臭氧濃度為22.8mg/L、臭氧接觸時(shí)間為5min；

4、TiO2改性膜+O3工藝的催化臭氧化作用使膜通量提高29.4％，該工藝起到了緩解膜污染的作用。
　　 再次，通過(guò)調(diào)節(jié)pH優(yōu)化了工藝條件，得出膜清洗最適合的pH值是10±0.5，TiO2改性膜在臭氧催化的作用下在清洗階段優(yōu)勢(shì)明顯，顯示了該工藝較好的催化活性和穩(wěn)定性。
　　 最后，將TiO2催化臭氧化工藝置于常規(guī)膜過(guò)濾之后，也就是膜清洗階段，TiO2改性膜重復(fù)過(guò)濾原水4次后，膜過(guò)濾對(duì)有機(jī)物的去除率仍可達(dá)到80％以上，較單獨(dú)臭