TiO2纳米管光催化氧化-膜分离耦合工艺性能的研究

第49卷增刊1工程科学与技术Vol．49Supp．12017年4月ADVANCEDENGINEEＲINGSCIENCESApr．2017·化学工程与材料工程·DOI:10．15961/j．jsuese．201600884TiO2纳米管光催化氧化－膜分离耦合工艺性能的研究李苗苗1，2，解立平1，2*，莎莉1，2，杜金山3，费学宁4，王嫚嫚1(1．天津工业大学环境与化学工程学院，天津300387;2．天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室，天津300387;3．天津清华德人环境工程有限公司，天津300387;4．天津城建大学环境与市政工程学院，天津300384)摘要:通过光催化降解12mg/L的酸性红B废水，研究水热法制得的TiO2纳米管在光催化－膜分离三相流化床耦合反应装置(简称耦合反应装置)中的光催化降解性能及其对膜污染的影响。结果表明:酸性红B废水的降解率随水热时间和煅烧温度的增加而呈现先增加、后降低的变化趋势，膜污染则呈现先减轻、再增加的变化趋势，最佳的水热时间和煅烧温度分别为12h和400℃。膜污染随气冲洗时间间隔的增加而降低，最佳的气冲洗时间间隔为30min。耦合反应装置间歇运行时的膜污染比连续运行时的轻。与商业TiO2相比，TiO2纳米管的光催化降解性能更优，对膜污染的影响更小。关键词:TiO2纳米管;光催化;膜分离;膜污染中图分类号:O643;X791文献标志码:A文章编号:2096-3246(2017)增刊1-0220-06StudyonthePerformanceofCouplingTechnologyofTiO2NanotubePhotocatalysisOxidationandMembraneSeparationLIMiaomiao1，2，XIELiping1，2*，SHALi1，2，DUJinshan3，FEIXuening4，WANGManman1(1．SchoolofEnvironmentalandChemicalEng．，TianjinPolytechnicUniv．，Tianjin300387，China;2．StateKeyLab．ofSeparationMembranesandMembraneProcesses，TianjinPolytechnicUniv．，Tianjin300387，China;3．TianjinTsinghuaDaringEnvironmentalEng．Co．，Ltd．，Tianjin300387，China;4．SchoolofEnvironmentalandMunicipalEng．，TianjinChengjianUniv．，Tianjin300384，China)Abstract:ThephotocatalyticdegradationperformanceandtheinfluencevariationonmembranefoulingfortheTiO2nanotubecatalysts，preparedbyhydrothermalmethod，wereinvestigatedbyphotodegradingAcidredBwastewater(12mg/L)usingakindofthree-phasefluidizedbedequipmentcouplingphotocatalysisoxidationandmembraneseparation(E-PS)．TheresultsindicatedthatthedegradationefficiencyofAcidredBwastewaterfirstlyincreased，andfinallydecreasedwiththeincreaseofhydrothermaltimeandcalcinationtem-perature，whiletheoppositephenomenononthemembranefoulingwasobservedandtheoptimaltimeandtemperatureweredeterminedas12hand400℃，respectively．Themembranefoulingdecreasedwithincreaseofairrinsingtimeintervals，andtheoptimalintervalswasregardedas30min．ThemembranefoulinginE-PSduringintermittentoperationwaslowerthanthatduringcontinuousoperation．Comparedtothecomm