臭氧预氧化实验方案

臭氧预处理/CNT改性膜超滤过程中的协同作用

1、实验目的：研究臭氧预处理与CNT改性膜的协同作用对膜污染的缓解与出水水质的改善。分别对疏水性膜PES900与亲水性膜PS35进行改性，比较不同材质的改性膜与臭氧预处理的协同作用效果；同时考察在高、低臭氧投量下，二者的协同作用效果。

2、实验材料：

CNT 30-50nm；无水乙醇；污水水样：实验中所用二级出水为国家水污染控制重点实验室SBR中试出水，水样过0.45um膜；改性基膜：PES900、PS35；臭氧

3、实验仪器：

4、实验内容:

4.1臭氧预氧化/PES900改性膜协同作用效果

4.1.1低投量臭氧预氧化与改性膜的协同作用效果

低投量臭氧氧化实验中，臭氧投加时间为30s(约2.5mg/L)。

4.1.1.1膜污染缓解效果

利用改性膜与基膜分别对原污水与臭氧预处理后的水样进行超滤实验，最终得到原膜—原水J/J0图、原膜—臭氧氧化水J/J0图、改性膜—原水J/J0图、改性膜—臭氧氧化水J/J0图四个图。最终将对四个图进行比较以显示低投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对膜污染的缓解效果。

4.1.1.2出水水质改善

对各组出水水样进行TOC、EEM荧光、UV3900（紫外全光谱图）等的测定显示低投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对出水水质的改善。

4.1.2高投量臭氧预氧化与改性膜的协同作用效果

高投量臭氧氧化实验中，臭氧投加时间为3min(约15mg/L)。

4.1.2.1膜污染缓解效果

利用改性膜与基膜分别对原污水与臭氧预处理后的水样进行超滤实验，最终得到原膜—原水J/J0图、原膜—臭氧氧化水J/J0图、改性膜—原水J/J0图、改性膜—臭氧氧化水J/J0图四个图。最终将对四个图进行比较以显示高投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对膜污染的缓解效果。

4.1.2.2出水水质改善

对各组出水水样进行TOC、EEM荧光、UV3900（紫外全光谱图）等的测定显示高投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对出水水质的改善。

4. 2臭氧预氧化/PS35改性膜协同作用对膜污染的缓解效果

4.2.1低投量臭氧预氧化与改性膜的协同作用效果

低投量臭氧氧化实验中，臭氧投加时间为30s(约2.5mg/L)。

4.2.1.1膜污染缓解效果

利用改性膜与基膜分别对原污水与臭氧预处理后的水样进行超滤实验，最终得到原膜—原水J/J0图、原膜—臭氧氧化水J/J0图、改性膜—原水J/J0图、改性膜—臭氧氧化水J/J0图四个图。最终将对四个图进行比较以显示低投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对膜污染的缓解效果。

4.2.1.2出水水质改善

对各组出水水样进行TOC、EEM荧光、UV3900（紫外全光谱图）等的测定显示低投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对出水水质的改善。

4.2.2高投量臭氧预氧化与改性膜的协同作用效果

高投量臭氧氧化实验中，臭氧投加时间为3min(约15mg/L)。

4.2.2.1膜污染缓解效果

利用改性膜与基膜分别对原污水与臭氧预处理后的水样进行超滤实验，最终得到原膜—原水J/J0图、原膜—臭氧氧化水J/J0图、改性膜—原水J/J0图、改性膜—臭氧氧化水J/J0图四个图。最终将对四个图进行比较以显示高投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对膜污染的缓解效果。

4.2.2.2出水水质改善

对各组出水水样进行TOC、EEM荧光、UV3900（紫外全光谱图）等的测定显示高投量臭氧预处理与CNT改性膜的协同处理对出水水质的改善。

4.3膜污染层表征

SEM、红外

利用SEM对膜污染层进行观察；利用红外对膜表面污染物官能团进行分析。（看最终处理效果，选择性分析）

5、试验方法：

实验方法包括臭氧氧化部分实验、CNT改性膜实验及超滤实验三部分

1)臭氧氧化部分实验：

将1L水样加入到反应器中，投加O3 ，时间分别为30s、3min。臭氧氧化后的水样立即用氮气进行吹脱，测得尾气中臭氧量，从而确定实际O3投加量。臭氧氧化后的水样储存于烧杯中待用。

2)CNT改性膜实验：

将10mgCNT分散于50%乙醇溶液中，超声十分钟，负载在膜表面重新测定其纯水通量，膜备用。

3)超滤实验：

用原膜对原水与臭氧氧化后的水样进行超滤实验，三次循环，每次200mL，得到原膜—原水J/J0图以及原膜—臭氧氧化水J/J0图。

用改性膜对原水与臭氧氧化后的水样进行超滤实验，三次循环，每次200mL，得到改性膜—原水J/J0图以及改性膜—臭氧氧化水J/J0图。