用于廢水處理的新型光催化膜反應(yīng)器研究進(jìn)展
摘要：從不同類型光催化膜反應(yīng)器的組器結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式著手，并結(jié)合課題組 具體試驗(yàn)進(jìn)展，分析了影響光催化膜反應(yīng)器性能的結(jié)構(gòu)和影響因素，如光源、膜材料、光催化劑和目標(biāo)降解物含量、 溶液pH，以及曝氣、膜面流速等。由光催化和膜分離技術(shù)組合而成的新型光催化膜反應(yīng)器，不僅具有其各自優(yōu)點(diǎn)，可 以有效解決廢水處理中納米催化劑粒子難分離回收的難題，同時還可產(chǎn)生耦合增強(qiáng)效應(yīng)，大大提高有機(jī)廢水處理的 效率。認(rèn)為應(yīng)有效地將改性催化劑與膜分離技術(shù)耦合，針對實(shí)際廢水體系的光催化降解開展研究。
關(guān)鍵詞：光催化膜反應(yīng)器；廢水處理；結(jié)構(gòu)；影響因素
1972年，F(xiàn)ujishima和Honda發(fā)現(xiàn)光電池中光 照射TiO 可以發(fā)生水的氧化還原反應(yīng)放出H l ]； 1976年，Carey等將半導(dǎo)體用于有機(jī)污染物降解l 2l。 從此以后，一種新型的水處理方法—— 光催化氧化 法開始蓬勃發(fā)展起來。雖然光催化技術(shù)已成功地應(yīng) 用于廢氣的治理以及除菌等多個領(lǐng)域，但在廢水處 理領(lǐng)域中，影響光催化工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的主要難 題之一是懸浮態(tài)催化劑如何從水體中有效分離回 收。為克服單個處理工藝的技術(shù)缺陷，近幾年將光催 化技術(shù)與膜分離技術(shù)進(jìn)行耦合逐漸成為國內(nèi)外學(xué)者 研究的熱點(diǎn) 。
光催化膜反應(yīng)器作為光催化技術(shù)與膜分離技術(shù) 的耦合工藝，不僅保持了光催化技術(shù)降解高含量、難 降解有機(jī)廢水的無選擇性、反應(yīng)速度快、降解徹底的 優(yōu)點(diǎn)，同時通過膜分離技術(shù)的高效截留、無相變分離 特性，有效地回收了反應(yīng)液體系中的納米級催化劑， 保持了反應(yīng)器中催化劑的恒定及催化特性，使整個 反應(yīng)體系持續(xù)有效地穩(wěn)定運(yùn)行。另外，光催化膜反應(yīng) 器也產(chǎn)生了耦合效應(yīng)，通過光催化技術(shù)對廢水的降 解，降低了廢水的污染指數(shù)，提高了膜的抗污染性和 使用壽命，擁有一系列獨(dú)特、優(yōu)良的工藝特性，從而 具有廣闊的應(yīng)用前景。
本文旨在結(jié)合課題組的具體實(shí)踐，對不同類型 光催化膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式以及諸多影響因 素進(jìn)行分析比較，為其工業(yè)化放大提供有益的思路。
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