TiO2光催化雜化超濾膜對水中嗅味物質(zhì)及腐殖酸去除的研究.pdf

1、水體中的異嗅味不僅影響居民飲用水的品質(zhì),嚴重的情況下還會影響人類身體健康。由水源水質(zhì)的惡化所導致我國飲用水嗅味事件時有發(fā)生,直接影響了當?shù)鼐用竦娜粘Ｉ?同時引起了社會各界的關注。天然有機物(NOM)是多種消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物,并且在膜過濾中會引起較為嚴重的膜污染現(xiàn)象,而腐殖酸(HA)是天然有機物的最主要組成部分。超濾(UF)利用物理篩分機理能有效去除水中的懸浮顆粒、微生物、細菌病毒、膠體雜質(zhì)和一定量的可溶性有機物,是替代傳統(tǒng)飲用水處理技

2、術的理想選擇。然而,由于超濾膜的截留分子量較大,導致它不能有效地去除水中的腐殖酸。同時,膜污染問題也是制約其廣泛應用的另一個原因。
　　本研究中采用相轉(zhuǎn)化法,將聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙二醇(PEG)/氯化鋰(LiCl)和二氧化鈦(TiO2)共混制得 TiO2光催化雜化超濾膜并對其進行掃描電子顯微鏡(SEM),原子力顯微鏡(AFM)和X射線能譜儀(EDS)的表征。比較了有無光照條件下,PVDF-PEG(P-P)和PVDF-PEG

3、-TiO2(P-P-T)膜在超濾過程中對嗅味物質(zhì)(T&O)的去除和膜污染情況,并考察了溶液pH值對嗅味物質(zhì)的去除影響情況。比較了有無光照條件下, PVDF-PEG(P-P)、PVDF-PEG-TiO2( P-P-T)、PVDF-LiCl(P-L)和PVDF-LiCl-TiO2(P-L-T)在超濾過程中對腐殖酸的去除和膜污染情況,并考察了不同紫外光照強度以及不同初始濃度的腐殖酸濃度對腐殖酸去除影響情況。得出的主要結(jié)果如下：通過相轉(zhuǎn)化法,共

4、混PVDF, PEG/LiCl和TiO2,制備出了親水性較好、分離效率較高,抗污染性能良好的TiO2光催化雜化超濾膜；UV光照能有效減緩TiO2光催化雜化超濾膜的膜污染。在有/無紫外光照條件下,P-P膜和P-P-T膜對嗅味物質(zhì)的去除情況各不相同,去除機理較為復雜,可能包括吸附、光降解以及光催化降解作用；pH值的大小能夠顯著影響 TiO2光催化雜化超濾膜光催化降解嗅味物質(zhì)。pH值越小,光催化降解效果越明顯,膜通量衰減率也越小。當pH為3.

5、5時,能更有利于二甲基三硫醚(DMTS)、二異基冰片(2-MIB)、土臭素(GSM)和β-紫羅蘭酮(β-ionone)物質(zhì)的去除,但對β-環(huán)檸檬醛(β-cyclotral)的去除率有所減少；TiO2光催化雜化超濾膜能提高對水中腐殖酸的去除,并同時降低膜污染；不同紫外光照強度對 TiO2光催化雜化超濾膜的膜污染情況影響不同。對腐殖酸去除的研究表明,較高的光照強度,能更有效地減少腐殖酸超濾過程中膜通量的衰減；紫外光照對不同腐殖酸初始濃度溶液