陶瓷膜過濾技術和高級氧化工藝在水環(huán)境治理和水資源循環(huán)利用中發(fā)揮了重要作用。利用金屬氧化物對陶瓷膜進行改性可增強其親水性以提高其抗污染能力同時可以使其在高級氧化過程起到催化劑的作用。將硫酸根自由基高級氧化技術應用于改性陶瓷膜清洗中,具有徹底降解污染物、高效環(huán)保以及清洗效率高等積極意義。本課題研究了Co₃O₄&δ-Fe OOH納米顆粒改性陶瓷膜的制備并對其過濾性能進行測試,分析了膜污染的可逆性,通過污染模型擬合分析進一步揭示了改性陶瓷膜污染機理。比較了各種清洗方法對被腐殖酸（HA）污染的改性陶瓷膜的清洗效果,并提出了過一硫酸鹽（PMS）催化氧化清洗改性陶瓷膜的可能機理。首先通過超聲混合、冷凍干燥制備了Co₃O₄&δ-Fe OOH納米顆粒。綜合SEM/EDS、XRD、FTIR以及N2等溫吸附脫附測試的表征結(jié)果可知,所制備的改性材料具有較大的比表面積以及表面存在著較大密度的羥基,具有較好的親水性和催化性能進而有利于膜濾和高級氧化過程。采用“共價偶聯(lián)法”,通過浸漬-干燥獲得了改性陶瓷膜Co F... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：碩士

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各類膜污染去除方法

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-11-1.4高級氧化技術與改性陶瓷膜清洗1.4.1高級氧化技術概述高級氧化技術（AOPs）即利用原位產(chǎn)生的具有強氧化性生的羥基自由基（OH）和硫酸根自由基（SO4）氧化降解水中的有機污染物的水處理技術[62]。AOPs可用于降解微污染物和溶解性有機物，并且可以大大提高飲用水和污廢水的處理效率�；诋a(chǎn)生OH的高級氧化技術主要包括化學氧化（Fenton、類Fenton、臭氧化），光催化氧化，濕式氧化，電化學氧化等[63-65]。過一硫酸鹽（PMS，HSO5），過二硫酸鹽（PDS，S2O82-）可以被過渡金屬、熱、UV等活化而產(chǎn)生具有更高氧化還原電位（2.8~3.1V）的SO4[66]。具體的高級氧化技術如圖1-3所示。圖1-3高級氧化技術分類1.4.1.1OH高級氧化技術OH作為一種強氧化性自由基，其不具有選擇性，因其具有極強的親電子能力而可發(fā)生自由基鏈反應[67]。OH對氧化降解有機物主要發(fā)生的反應類型有三種：脫氫反應、親電子加成和電子轉(zhuǎn)移。OH可通過活化H2O2、O3、以及光催化等產(chǎn)生，其激活方式包括Fe2+、UV、熱、電離輻射等方式。在酸性下氧化還原電位為2.80V，堿性下為1.55V。以產(chǎn)生OH為基礎的高級氧化技術主要包括UV/H2O2、Fenton法；UV/O3、O3/H2O2；光催化技術（UV/TiO2）等，實際應用最為普遍的是以O3為基礎的氧化技術[68]。Fenton法即利用Fe2+活化H2O2產(chǎn)生強氧化性的OH，其應用簡單、反應迅

?躉?際躋蚱涓咝?躺?撓諾愣?盞焦惴汗刈ⅰ?電化學氧化法即利用電解產(chǎn)生大量OH進而實現(xiàn)污染物的氧化降解[73]。金屬氧化物電極自身的親水性，其表面覆蓋一層羥基。電解過程會使金屬氧化物電極附近的水分子和羥基被分解而產(chǎn)生OH。堿性條件有利于OH的形成。電化學氧化技術因其耗能較大且催化降解的效率偏低而限制了其廣泛應用。1.4.1.2SO4高級氧化技術相比于傳統(tǒng)的OH高級氧化技術，SO4具有高氧化還原電位（2.8-3.1V）及較高的選擇性、較長的半衰期和較寬的pH使用范圍，因此，它在難降解污染物去除領域具有更大的潛力[74]。圖1-4為各種氧化劑的氧化還原電位圖，圖1-5為以產(chǎn)生SO4為基礎的高級氧化技術的優(yōu)點。圖1-4各種氧化劑的氧化還原電位


本文編號：3098893