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TiO 2 /UV光催化氧化耦合膜分离处理太湖水的效果

发布时间:2021-07-12 00:40
  在连续运行模式下考察了淹没式平板膜光催化反应器(FSMPR)对太湖水中有机物的去除效果,及其对膜污染的缓解效果。结果表明,TiO2/UV光催化氧化预处理太湖水不仅可以提高对有机物的去除效果,降低三卤甲烷生成势(THMFPs),同时也可减轻膜污染,降低膜操作压力。即使在30 L/(m2·h)以上的高通量下运行,FSMPR动态操作过程中也没有发生明显的膜污染。跨膜压差(TMP)检测结果表明,原水中的部分疏水有机物是造成膜污染的主要物质,而原水中的以及降解过程中生成的亲水性小分子有机物,不会对膜造成明显的污染。 

【文章来源】:中国给水排水. 2017,33(15)北大核心CSCD

【文章页数】:6 页

【部分图文】:

TiO 2 /UV光催化氧化耦合膜分离处理太湖水的效果


试验用FSMPR装置

悬浮浓度,曝气


跨膜压差(TMP),结果见图2。可知,膜组件底部曝气时(曝气量为4L/min)能够长时间维持TiO2的悬浮浓度,因此减少了TiO2在膜表面及孔内的沉积,从而减少了膜污染,相应的TMP值未发生明显的变化。而当膜组件底部无曝气时,TiO2的悬浮浓度随着时间的推移呈明显降低趋势,TMP值相应增加,说明TiO2部分沉积在膜上。图3为两种工况下运行48h后,平板膜表面TiO2沉积层的情况,充分说明在平板膜底部曝气能够有效减少TiO2在膜表面的沉积,维持TiO2在反应器溶液中的悬浮浓度。后续工况中曝气量均为4L/min。图2曝气与否对TiO2悬浮浓度和TMP的影响Fig.2EffectofaerationonTiO2concentrationandTMP图3膜面的TiO2沉积层Fig.3TiO2settledlayeronflatmembrane2.2水力停留时间的影响在连续运行模式下,假设有机物能够完全通过膜而不被截留,那么膜的过滤通量就决定了有机物在反应器中的水力停留时间。图4为不同膜通量下DOC的去除效果。可知,当膜通量较小即水力停留时间较长时,反应器对DOC的去除率较高,当膜通量为30L/(m2·h)时,运行7h后DOC去除率达到稳定,高达70%。这是因为较长的水力停留时间使得水中的有机物在反应器中得到了充分的催化氧化,降解更为彻底。当膜通量增至60、90L/(m2·h)时,DOC去除率分别降至61%和53%。图4不同膜通量下对DOC的去除效果Fig.4RemovalofDOCatdifferentmembranefluxs2.3不同工况下TMP的变化在膜通量为30L/(m2·h)的条件下,采用平板膜组件分别过滤原水、无UV光照下含TiO2的原水、有UV光照下含TiO2的原水,TMP的变化见图5。图5膜分离不同溶液时TMP的变化Fig.5VariationofTMPatdifferentconditions由图5可知,当处理原水及无UV光?

水力停留时间,沉积层,悬浮浓度,膜通量


跨膜压差(TMP),结果见图2。可知,膜组件底部曝气时(曝气量为4L/min)能够长时间维持TiO2的悬浮浓度,因此减少了TiO2在膜表面及孔内的沉积,从而减少了膜污染,相应的TMP值未发生明显的变化。而当膜组件底部无曝气时,TiO2的悬浮浓度随着时间的推移呈明显降低趋势,TMP值相应增加,说明TiO2部分沉积在膜上。图3为两种工况下运行48h后,平板膜表面TiO2沉积层的情况,充分说明在平板膜底部曝气能够有效减少TiO2在膜表面的沉积,维持TiO2在反应器溶液中的悬浮浓度。后续工况中曝气量均为4L/min。图2曝气与否对TiO2悬浮浓度和TMP的影响Fig.2EffectofaerationonTiO2concentrationandTMP图3膜面的TiO2沉积层Fig.3TiO2settledlayeronflatmembrane2.2水力停留时间的影响在连续运行模式下,假设有机物能够完全通过膜而不被截留,那么膜的过滤通量就决定了有机物在反应器中的水力停留时间。图4为不同膜通量下DOC的去除效果。可知,当膜通量较小即水力停留时间较长时,反应器对DOC的去除率较高,当膜通量为30L/(m2·h)时,运行7h后DOC去除率达到稳定,高达70%。这是因为较长的水力停留时间使得水中的有机物在反应器中得到了充分的催化氧化,降解更为彻底。当膜通量增至60、90L/(m2·h)时,DOC去除率分别降至61%和53%。图4不同膜通量下对DOC的去除效果Fig.4RemovalofDOCatdifferentmembranefluxs2.3不同工况下TMP的变化在膜通量为30L/(m2·h)的条件下,采用平板膜组件分别过滤原水、无UV光照下含TiO2的原水、有UV光照下含TiO2的原水,TMP的变化见图5。图5膜分离不同溶液时TMP的变化Fig.5VariationofTMPatdifferentconditions由图5可知,当处理原水及无UV光?

【参考文献】:
期刊论文
[1]Progress of applied research on TiO2 photocatalysis-membrane separation coupling technology in water and wastewater treatments[J]. Fu Q.Shiang.  Chinese Science Bulletin. 2010(14)
[2]TiO2光催化/膜分离耦合过程降解偶氮染料废水[J]. 张辉,张国亮,杨志宏,陈金媛,倪丽佳.  催化学报. 2009(07)



本文编号:3278831

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