再生水TiO2光催化消毒試驗研究.pdf

1、本論文以污水處理廠深度處理出水為研究對象，考察了TiO2光催化技術作為再生水消毒工藝的適用性。試驗以病原微生物的滅活率為控制指標，研究了催化劑種類，催化劑濃度，光照時間，光照強度，pH，曝氣量，有機物含量及濁度等因素對光催化效果的影響，確定了光催化反應參數;研究了光催化對病原微生物金黃色葡萄球菌，糞鏈球菌，糞大腸菌群，細菌等的滅活效果;同時考察了光催化反應對氨氮，COD，UV254等水質污染指標的去除作用，研究結果表明:
　　

2、(1)在催化劑濃度0.5g/L，催化劑為P25，光照時間30min，光照強度14.33mW/cm2，曝氣量0.18L/h的條件下，光催化滅活病原微生物的效果最好。水中有機物含量，濁度值與光催化滅活效果成反比。在同等酸堿程度下，pH＞7時對細菌滅活效果相對pH＜7更好。
　　 (2)光催化對金黃色葡萄球菌，糞鏈球菌，糞大腸菌群，細菌的去除結果表明，對于金黃色葡萄球菌的滅活，UV+TiO2對金黃色葡萄球菌的完全滅活僅需10min，遠

3、少于UV照射滅活的60min。對于糞大腸菌群的滅活，UV+TiO2可在10min將糞大腸菌群完全滅活，滅活耗時高于UV。對于糞鏈球菌的滅活，二者在1min光照時均可達到99％以上滅活率。對于細菌總數的滅活，5min以內UV滅活效率高于UV+TiO2，但之后UV+TiO2滅活效率持續(xù)高于UV。UV+TiO2滅活時間30min內，細菌存在光復活與暗復活現象。
　　 (3)在紫外光照強度14.33mW/cm2，TiO2濃度0.5g/L

4、的條件下，光催化反應60min對水中氨氮去除率為37％，COD去除率為31％，UV254去除率為35％;光催化反應180min對水中氨氮去除率為61％，COD去除率為67％，UV254去除率為48％。
　　 (4)光催化滅活病原微生物符合Chick一階反應效率模型:r=-kN。本試驗自主研發(fā)的光催化膜反應器，將光催化技術與膜處理工藝結合，催化劑回收率達94％，能有效的回收催化劑，并有助于出水水質的提高:紫外光照強度57.32mW