實驗采用新型懸浮光催化膜反應(yīng)器耦合工藝,研究一維Ti02納米管(TNTs)光催化反應(yīng)對天然水體中普遍存在的腐質(zhì)酸(HA)的光催化降解性能,采用聚丙烯腈(PAN)平板超濾(UF)膜對降解后的混合料液進行分離,主要考察了腐殖酸光催化降解過程及其對后續(xù)膜過程污染狀況的影響。通過比較不同pH值(4.0、6.0、8.0)條件下光催化反應(yīng)對HA的降解效果發(fā)現(xiàn),pH值為4.0時TNTs光催化對HA的去除效果最佳,但在pH值為6.0時礦化效果最好,HA的去除率和礦化率均隨光催化反應(yīng)時間的增加而增大,經(jīng)光照120min后,HA的脫色率和礦化率分別達到97.0%和70.6%,降解過程符合一級反應(yīng)動力學(xué)。采用PAN平板超濾膜對降解后的催化劑懸浮液進行分離,不僅可以截留溶液中的催化劑,而且光催化降解能有效緩解膜分離過程中的膜污染。與未光降解相比,有光照條件下的膜通量的衰減得到很大程度上的緩解。通過模型擬合發(fā)現(xiàn),分離過程中TNTs對膜污染幾乎完全符合濾餅層模型,HA光催化降解時間、HA與TNTs之間的相互作用和溶液pH通過影響濾餅層結(jié)構(gòu)控制著膜分離過程中通量的變化。

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 光催化技術(shù)
        1.2.1 光催化技術(shù)的原理
        1.2.2 光催化反應(yīng)器的類型
        1.2.3 光催化反應(yīng)在污水處理中的應(yīng)用
    1.3 膜分離技術(shù)
        1.3.1 膜技術(shù)的種類和特點
        1.3.2 超濾膜分離技術(shù)
        1.3.3 超濾膜分離原理
        1.3.4 超濾膜的污染現(xiàn)象及控制對策
        1.3.5 超濾膜分離技術(shù)的主要應(yīng)用
    1.4 光催化膜反應(yīng)器
        1.4.1 固定式光催化膜反應(yīng)器
        1.4.2 懸浮式光催化膜反應(yīng)器
        1.4.3 光催化膜反應(yīng)器的影響因素
    1.5 不同維度的催化劑
        1.5.1 催化劑的形貌分類
        1.5.2 光催化氧化和超親水性
        1.5.3 一維二氧化鈦納米管的應(yīng)用與發(fā)展
    1.6 課題意義、內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.6.1 課題研究意義
        1.6.2 課題研究的主要內(nèi)容
        1.6.3 實驗創(chuàng)新點
第二章 實驗部分
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗裝置和設(shè)備
        2.2.1 實驗裝置
        2.2.2 實驗設(shè)備
    2.3 實驗方法
        2.3.1 TiO₂納米管的制備
        2.3.2 HA的光催化降解實驗
        2.3.3 膜分離實驗
        2.3.4 膜阻力的測定
第三章 數(shù)據(jù)分析與計算
    3.1 腐殖酸去除率的計算
    3.2 光催化降解過程的動力學(xué)研究
    3.3 膜表面TNTs沉積量的計算
    3.4 膜過濾阻力的計算
第四章 實驗結(jié)果與討論
    4.1 不同pH值時TNTs的吸附性能
    4.2 pH值對HA脫色率的影響
    4.3 腐殖酸礦化研究
    4.4 膜分離過程
        4.4.1 膜通量變化
        4.4.2 膜污染機理分析
        4.4.3 膜分離過程去除HA的耦合效率
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 實驗結(jié)論
    5.2 存在問題與建議
文獻
致謝
碩士期間的科研成果
微生物除鞋臭袋的可行性報告



本文編號：3919579