再生水TiO2光催化消毒試驗(yàn)研究.pdf

1、本論文以污水處理廠深度處理出水為研究對(duì)象，考察了TiO2光催化技術(shù)作為再生水消毒工藝的適用性。試驗(yàn)以病原微生物的滅活率為控制指標(biāo)，研究了催化劑種類，催化劑濃度，光照時(shí)間，光照強(qiáng)度，pH，曝氣量，有機(jī)物含量及濁度等因素對(duì)光催化效果的影響，確定了光催化反應(yīng)參數(shù);研究了光催化對(duì)病原微生物金黃色葡萄球菌，糞鏈球菌，糞大腸菌群，細(xì)菌等的滅活效果;同時(shí)考察了光催化反應(yīng)對(duì)氨氮，COD，UV254等水質(zhì)污染指標(biāo)的去除作用，研究結(jié)果表明:
　　

2、(1)在催化劑濃度0.5g/L，催化劑為P25，光照時(shí)間30min，光照強(qiáng)度14.33mW/cm2，曝氣量0.18L/h的條件下，光催化滅活病原微生物的效果最好。水中有機(jī)物含量，濁度值與光催化滅活效果成反比。在同等酸堿程度下，pH＞7時(shí)對(duì)細(xì)菌滅活效果相對(duì)pH＜7更好。
　　 (2)光催化對(duì)金黃色葡萄球菌，糞鏈球菌，糞大腸菌群，細(xì)菌的去除結(jié)果表明，對(duì)于金黃色葡萄球菌的滅活，UV+TiO2對(duì)金黃色葡萄球菌的完全滅活僅需10min，遠(yuǎn)

3、少于UV照射滅活的60min。對(duì)于糞大腸菌群的滅活，UV+TiO2可在10min將糞大腸菌群完全滅活，滅活耗時(shí)高于UV。對(duì)于糞鏈球菌的滅活，二者在1min光照時(shí)均可達(dá)到99％以上滅活率。對(duì)于細(xì)菌總數(shù)的滅活，5min以內(nèi)UV滅活效率高于UV+TiO2，但之后UV+TiO2滅活效率持續(xù)高于UV。UV+TiO2滅活時(shí)間30min內(nèi)，細(xì)菌存在光復(fù)活與暗復(fù)活現(xiàn)象。
　　 (3)在紫外光照強(qiáng)度14.33mW/cm2，TiO2濃度0.5g/L

4、的條件下，光催化反應(yīng)60min對(duì)水中氨氮去除率為37％，COD去除率為31％，UV254去除率為35％;光催化反應(yīng)180min對(duì)水中氨氮去除率為61％，COD去除率為67％，UV254去除率為48％。
　　 (4)光催化滅活病原微生物符合Chick一階反應(yīng)效率模型:r=-kN。本試驗(yàn)自主研發(fā)的光催化膜反應(yīng)器，將光催化技術(shù)與膜處理工藝結(jié)合，催化劑回收率達(dá)94％，能有效的回收催化劑，并有助于出水水質(zhì)的提高:紫外光照強(qiáng)度57.32mW