悬浮型光催化_膜分离反应器研究进展
悬浮态光催化超滤膜反应器降解偶氮染料4BS
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De r da i n o o Dy BS b g a to f Az e4 y Pho o a a y i t a lr to e br n a t r t c t l tcUlr f t a i n M m i a eRe c o
悬浮态光催化超滤膜反应器降解偶氮染料 4 S B
蒋华兵, 王 玲, 张国亮, 黄 涛, 张 辉, 陈金媛
( 浙江工业大学 生物与环境 工程 学院, 江 杭 州 3 0 1) 浙 10 4
摘 要:采用悬浮态光催化超滤膜反应器处理偶氮 染料直接耐酸大红 4 S B 。系统地研 究了溶液 p H值 、TO 和 4 S浓 iz B
H n zo 10 4 C ia agh u 1, hn) 30
Ab t a t Th ro m a c l ry p ooc t y i l a l ain me sr c: epef r n e ofsu r h t aa tc ut f t t mbrn e co s d f rd g a n h l ri r o a e r a tr u e o e rdig t e dr c c re BS i y n s twae s su id i ts a lt4 n d i g wa e t rwa t de .Th n u n e fo e ai g p a e e s u h a e p e e i f e c so p rtn a m tr,s c st H l r h
p o e s o h 4 o O,c tl s, t e n g ur r c s f te BS n Ti aay t h La m i mo e a a o td d lw s d pe .Re u t idiae h a a i l s l n c t t t a m x ma s
《2024年膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》范文
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《膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,工业废水处理成为环境保护和可持续发展的关键问题。
传统的废水处理方法在处理复杂、高浓度的工业废水时,往往存在效率低、效果差等问题。
近年来,膜技术作为一种新型的分离技术,在工业废水处理领域得到了广泛应用。
本文旨在研究膜技术在工业废水处理中的应用及其进展。
二、膜技术概述膜技术是一种基于物理、化学或机械手段,利用半透膜实现物质分离的技术。
膜技术的核心是利用膜的选透性,通过不同孔径的膜对废水中的物质进行选择性分离和去除。
常见的膜技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
三、膜技术在工业废水处理中的应用1. 微滤在工业废水处理中的应用:微滤主要去除废水中的悬浮物、胶体等大分子物质,如重金属、悬浮颗粒等。
其孔径一般在微米级别,可有效去除废水中的杂质,为后续处理提供便利。
2. 超滤在工业废水处理中的应用:超滤的孔径介于微滤和纳滤之间,可有效去除废水中的有机物、病毒、细菌等。
在染料、制药等行业的废水处理中,超滤技术得到了广泛应用。
3. 纳滤和反渗透在工业废水处理中的应用:纳滤和反渗透的孔径较小,主要用于去除离子态物质、溶解性有机物等。
在电镀、化工等行业的废水处理中,纳滤和反渗透技术发挥着重要作用。
四、膜技术在工业废水处理中的研究进展1. 膜材料的研究:为了提高膜的性能,研究者们开发了各种新型膜材料,如无机膜材料、复合膜材料等。
这些新材料具有更高的抗污染性能、更长的使用寿命和更好的分离效果。
2. 膜工艺的优化:针对不同行业、不同特性的废水,研究者们不断优化膜工艺,如复合膜的组合方式、运行参数等。
这些优化措施提高了处理效率,降低了运行成本。
3. 膜技术的应用研究:随着对膜技术研究的深入,其在工业废水处理中的应用范围不断扩大。
例如,将膜技术与生物反应器结合,形成膜生物反应器(MBR),在污水处理中取得了良好的效果。
五、结论膜技术在工业废水处理中发挥着越来越重要的作用。
膜分离技术应用的研究进展
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膜分离技术应用的研究进展一、本文概述随着科技的不断进步,膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术,已经在多个领域得到了广泛的应用。
膜分离技术,利用特定的膜材料对混合物中的不同组分进行选择性分离,具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点,因此在化工、环保、食品、医药等领域有着广阔的应用前景。
本文旨在对膜分离技术应用的研究进展进行全面的综述,分析各类膜材料的性能特点,探讨膜分离技术在不同领域的应用现状,以及未来可能的发展趋势。
通过对膜分离技术的深入研究,我们期望能够为相关领域的科技进步和产业发展提供有益的参考。
二、膜分离技术的分类与特点膜分离技术是一种基于膜的选择性渗透原理,用于分离、提纯和浓缩溶液中的不同组分的高效分离技术。
根据其分离机制和操作原理,膜分离技术主要分为以下几类,并各自具有其独特的特点。
微滤(Microfiltration,MF):微滤膜通常具有较大的孔径,能够有效截留溶液中的悬浮物、颗粒物和细菌等。
其特点是操作简单、高通量、低能耗,广泛应用于水处理、食品加工和制药等领域。
超滤(Ultrafiltration,UF):超滤膜的孔径介于微滤和纳滤之间,能够截留分子量较大的溶质和胶体物质。
超滤技术具有分离效果好、操作简便、对热敏性物质损伤小等优点,常用于蛋白质、酶等生物大分子的分离和纯化。
纳滤(Nanofiltration,NF):纳滤膜的孔径较小,能够截留分子量较小的溶质和无机盐。
纳滤技术具有对有机物和无机盐的高效分离能力,且能在较低的操作压力下实现较高的分离效率,适用于水软化、废水处理和食品工业等领域。
反渗透(Reverse Osmosis,RO):反渗透膜具有极小的孔径,能够截留溶液中的绝大多数溶质,实现高纯度水的制备。
反渗透技术具有分离效果好、产水水质高、操作稳定等优点,是海水淡化、苦咸水脱盐、工业废水处理等领域的首选技术。
电渗析(Electrodialysis,ED):电渗析技术利用电场作用下的离子迁移原理,实现溶液中阴阳离子的分离。
光催化陶瓷平板膜反应器临界通量运行膜分离性能
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第5 期
膜
科
学
与
技
术
V0 1 . 3 7 No . 5
Oc t .2 0 1 7
2 0 1 7年 1 O月
M ENI B RANE S CI ENCE AND TE CH N0I ) GY
光 催 化 陶 瓷 平板 膜 反 应 器 临 界 通量 运 行 膜 分离性能
于超 临界 通量 下对 应的 阻力 , 临界 通量运 行 可有效提 高光 催化 膜反 应 器 中膜 分 离性 能.
关键 词 :陶瓷平板 膜 ; 光催 化 ;临界 通 量 ;膜 污染
中图分 类号 : X7 0 3 . 1 ; T QO 2 8 . 8
文 献标 志码 : A 文章编 号 : 1 o 0 7 — 8 9 2 4 ( 2 0 l 7 ) O 5 一 O O 1 4 — 0 7
式可 以有 效 控 制 膜 污 染 I 1 。 引, 并 实 现 工 艺 稳 定 运 行. 对 于光 催化 膜反 应 器 在 临界 通 量 运行 时 膜 的分 离特 性还 未见报 道.
涛( 1 9 7 7 一 ) , 男, 湖北应 城人 , 博士, 副教授 , 研 究方 向为 光催 化及膜 分 离技术 .*通讯 作者 , E - ma i l :
的难点 问题【 3 ] .
在 膜分 离工艺 中 , 膜通量 越低 , 溶液 中污 染物受
到 向膜 面方 向迁移 的拽 力 越小 , 在膜 表 面 的沉 积速
度 越慢 , 当膜 通量 处 于某 一 临界值 时 , 污染 物 受 向膜
面方 向 的拽 力等 于使 其 离 开膜 面 的剪 切 力 时 , 污染 物基本 不 在 膜 面沉 积 , 跨膜压 差 ( TMP ) 也 基 本 稳 定, 膜 污染 将不 发 生 或 者 发 展 非 常缓 慢 [ 1 n ] , 此 时 的膜通 量称 为 临界通 量 . 当膜 通 量 大 于 临界 通 量值 时, 膜 污染 将快速 发 展 , 导致 T MP 上 升较 快 [Байду номын сангаас1 . 因
膜分离法空气净化的应用与研究进展
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膜分离法空气净化的应用与研究进展摘要:随着工业化进程不断加快,我国城市大气污染形势愈加严峻。
据统计,2019年全国337个地级及以上城市中仅有54个城市达到了国家环境空气质量二级标准要求(GB 3095-2012)。
其中PM2.5、O3等污染物对人体健康和生态环境造成严重威胁,引起广泛关注。
因此,寻找一种高效节能且无二次污染的新型处理技术势在必行。
本文重点论述主流的空气净化膜分离技术及其研究现状,并探讨其未来发展方向。
关键词:膜分离法;空气净化;应用;进展引言:近年来,基于膜过滤原理发展起来的空气净化新技术因其具有节能环保、操作简单方便、适用范围广等优点而备受青睐。
同时,针对大气污染治理主要采用传统的颗粒物控制技术如除尘器、脱硫脱硝等方法,但这些方法存在能耗高、设备占地面积大、易产生二次污染等缺点。
一、膜分离法空气净化空气原理(一)膜分离技术概述膜分离是一种以压力为推动力、利用特殊薄膜材料作为选择性透过剂的物理分离过程。
其基本单元通常由半透膜和扩散层构成,通过外界施加一定的场强作用下,使得溶液中不同组分在半透膜两侧产生浓度差,从而实现物质的分离。
目前常用的膜分离方法主要包括微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)等。
其中,微滤和超滤属于低通量膜过滤技术,孔径大小一般在0.05~1μm之间;而纳滤和反渗透则属于高通量膜过滤技术,孔径范围更广,可达到纳米级别。
这些膜分离技术具有操作简便、能耗低、无污染物排放等优点,被广泛用于工业废水处理、饮用水净化、气体分离提纯等领域[1]。
(二)基本原理膜分离技术是一种以高效能为基础的物理化学现象。
其工作原理基于不同物质在薄膜中溶解度、扩散速度等性质上存在差异而实现的。
当混合气体通过装有特殊选择性透过膜的时候,由于各种组分在膜中具有不同的传递速率和方向,使得它们可以按照所需的顺序通过膜孔从进料侧到出料侧进行转移或者富集。
这个过程被称作“渗透”或“筛分”。
膜分离技术的研究进展及其应用展望
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膜分离技术的研究进展及其应用展望膜分离技术是一种重要的分离技术,主要通过多孔膜的筛选作用实现物质分离。
该技术已经广泛应用于生物技术、食品工业、化学工业、环保工程、医药等领域。
本文将介绍膜分离技术的研究进展及其应用展望。
一、膜分离技术的研究进展(一)膜材料的研究膜材料是膜分离技术的基础,目前主要有有机膜、无机膜和复合膜三种类型。
有机膜主要包括聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚氨酯薄膜等。
这些膜材料具有重量轻、成本低的特点,但是它们的相对分子质量截止率较低,不能满足高精度的分离要求。
无机膜主要包括陶瓷膜、玻璃膜、金属膜等。
这些膜材料具有相对分子质量截止率高、高温抗腐蚀、使用寿命长的特点,但是成本昂贵,生产工艺复杂。
复合膜则是综合了有机膜和无机膜的优点,同时避免了它们的缺点,被广泛应用于分离领域。
(二)膜分离机理的研究膜分离机理主要包括纳滤、超滤、微滤和逆渗透等,其中逆渗透技术是目前应用最广泛的一种膜分离技术。
它主要利用高压将溶液逆向渗透过一种微孔膜,使得溶液中间的水分子进入膜孔,而其他大分子物质则难以通过膜孔的筛选。
逆渗透技术广泛应用于海水淡化、饮用水净化、污水处理、浓缩果汁等领域。
(三)膜分离过程的研究膜分离过程主要包括内部浓度极化层、外部浓度极化层、膜分离区等几个步骤。
其中,内外两层浓度极化层对分离效果有非常重要的影响,需要根据实际情况进行调整和优化。
此外,膜分离过程中存在一些不确定性因素,如温度、压力、污染物等,这些因素为分离过程带来了一定的不稳定性。
二、膜分离技术的应用展望(一)水处理领域随着全球水资源日益紧张,不断有新的水处理技术被推出。
膜分离技术通过其高效、节能、环保等特点,被认为是未来水处理领域的重要突破口。
目前,膜分离技术已经广泛应用于海水淡化、饮用水净化、污水处理、水中微量有害物质的去除等方面。
(二)食品工业膜分离技术已经广泛应用于食品的处理和包装。
例如,利用膜分离技术,可以从牛奶中分离出蛋白质、糖类、脂肪等成分,生产出优质乳制品;同时,膜分离技术也可以帮助包装行业实现食品保鲜、防腐、防污染等需求,满足人们对于健康、安全、方便的生活需求。
悬浮型光催化纳滤膜反应器对染料中间体H酸溶液的降解
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Qi u . s h e n g , NI Gu a n g . 1 e , Z H ANG Ai - y o n g ( 1 . S c h o o l o f C h e mi c a l E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y , Xu z h o u C o l l e g e o f
中国环境科学
2 0 1 4 , 3 4 ( 3 ) :6 5 8 - 6 6 3
C h i n a E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e
悬浮型光催化纳滤膜反应器对染料 中间体 H酸溶液 的降解
袁秋 生 , 倪广 乐 , 张 爱勇 ( 1 . 徐州工业职业技术学院化学工程技术学院, 江苏 徐州 I 2 2 1 1 4 0 ;2 . 徐州 I 市环境监
De g r ada t i o n be ha v i or s o f H— a c i d s o l ut i on i n s us pe nde d pho t oc a t al yt i c na nof il t r a t i o n me m br a ne r e a c t or .Y UA N
2 0 1 4 , 3 4 ( 3 ) :6 5 8  ̄ 6 6 3
悬浮式光催化反应器中催化剂的分离
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关键 词 : 光催化氧化; 无机膜 ; 分离技术
中图分 类号 :63T 04 04 ,Q 3
文 献标识 码 : B
文 章编 号 : 0 — 67 2 1)1 02 0 1 1 97 (02 1 — 12— 3 0
Th t dy o h 0 0 a a y i i a in o e s Co pln e S u ft e Ph t c t l tc Ox d to Pr c s u i g
p oo a ay ia e co e ,b tt e p ma e k e swa h i c l o s p r t h o e h tc t ls r m u p n h t c tl t l a tr s u h r r w a n s s t e d f u t t e a a e t e p wd r p o o aa y tfo s s e — c r i y i y
悬浮式光催化反应器中催化剂的分离
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悬浮式光催化反应器中催化剂的分离田蒙奎;尚百伟;陶文亮【摘要】光催化高级氧化技术在深度水处理方面具有降解无选择性、高效、无二次污染的独特优势,光催化反应器是光催化反应高效进行的关键。
在众多反应器中悬浮式反应器体现出传质优良、光源利用率高的特点,但催化剂细微颗粒的分离回收难以实现。
本文利用自行设计的无机陶瓷膜分离组件对催化剂进行分离回收,对原生粒径21nm的二氧化钛催化剂颗粒的分离效率达到99%,在操作压力为0.4MPa时的膜渗透通量约为200L·m-2.h-1。
%Photocatalysis, an advanced oxidation technology, attracted more and more attention in sewage treatment for its advantages in no selectivity, no secondary pollution and high efficiency, etc. Photocatalytic reactor was the key of the reaction efficiency. Slurry reactor had special advantages of high efficiency and high mass transfer effect among these photocatalytical reactores, but the primary weakness was the difficulty to separate the powder photocatalyst from suspen- sion. The liquid - solid separation technology using inorganic ceramic membrane was developed to solve this technical dif- ficulty. The results revealed that the separation efficiency of nanometer photocatalyst powder can reach more than 99.2%, and the infiltration flux was 200 L m -2 . h -1 when the operation press was 0.4 MPa.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2012(040)011【总页数】3页(P122-123,158)【关键词】光催化氧化;无机膜;分离技术【作者】田蒙奎;尚百伟;陶文亮【作者单位】贵州I大学化学与化工学院,贵州贵阳550005;贵州I大学化学与化工学院,贵州贵阳550005;贵州I大学化学与化工学院,贵州贵阳550005【正文语种】中文【中图分类】O643;TQ034Abstract:Photocatalysis,an advanced oxidation technology,attracted more and more attention in sewage treatment for its advantages in no selectivity,no secondary pollution and high efficiency,etc.Photocatalytic reactor was the key of the reaction efficiency.Slurry reactor had special advantages of high efficiency and high mass transfer effect among these photocatalytical reactores,but the primary weakness was the difficulty to separate the powder photocatalyst from suspension.The liquid-solid separation technology using inorganic ceramic membrane was developedto solve this technical difficulty.The results revealed that the separation efficiency of nanometer photocatalyst powder can reach more than 99.2%,and the infiltration flux was 200 L·m-2·h-1when the operation press was 0.4 MPa.Key words:photocatalytical advanced oxidation;inorganicmembrane;separation technology.光催化氧化技术[1-2]主要是半导体光催化材料在光照激发下产生氧化能力极强的羟基自由基,羟基自由基可以对水中的有机污染物无选择地高效氧化,最终生成二氧化碳和水,实现完全矿化。
《2024年膜分离技术在水处理中的研究热点与进展》范文
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《膜分离技术在水处理中的研究热点与进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展和人口的不断增长,水资源的供需矛盾日益突出,水污染问题也日益严重。
膜分离技术作为一种新型的水处理技术,具有操作简便、效率高、成本低等优点,得到了广泛的应用和深入的研究。
本文旨在探讨膜分离技术在水处理中的研究热点与进展。
二、膜分离技术概述膜分离技术是一种利用特殊膜材料对溶液进行分离、提纯的技术。
其原理是利用膜的选择透过性,使溶液中的溶质或溶剂在压力、电场、浓度差等驱动力的作用下,通过膜的孔隙或表面特性进行分离、提纯、浓缩等操作。
膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透等多种形式。
三、膜分离技术在水处理中的应用1. 微滤和超滤在水处理中的应用:微滤和超滤主要用于去除水中的悬浮物、胶体等大分子物质,提高水的浊度、色度等感官指标。
同时,它们还可以用于回收废水中的有用物质,降低废水处理成本。
2. 纳滤和反渗透在水处理中的应用:纳滤和反渗透主要用于去除水中的离子、有机物等小分子物质,提高水的纯度和安全性。
它们在海水淡化、苦咸水淡化、废水回用等领域具有广泛的应用。
四、膜分离技术的研究热点1. 膜材料的研究与开发:目前,膜材料的研究与开发是膜分离技术的研究热点之一。
新型的膜材料具有更高的通量、更好的抗污染性能和更长的使用寿命,能够提高膜分离技术的效率和稳定性。
2. 膜组件与系统的优化:膜组件与系统的优化是提高膜分离技术性能的关键。
通过优化膜组件的结构、提高系统的自动化程度和智能化水平,可以降低能耗、提高产水率和降低运行成本。
3. 复合膜的研究与应用:复合膜具有多种功能层,可以同时实现多种分离过程,具有较高的应用价值。
目前,复合膜的研究与应用已成为膜分离技术的重要研究方向。
五、膜分离技术的进展近年来,膜分离技术在水处理领域取得了显著的进展。
一方面,新型的膜材料和制备技术的研发,提高了膜的通量、抗污染性能和使用寿命;另一方面,膜组件与系统的优化和智能化水平的提升,使得膜分离技术的能耗降低、产水率提高、运行成本降低。
悬浮床光催化——膜分离反应器中膜污染的控制
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Wa s d f r e a u t e r e f u i g r t .wa . 6 x 1 一 ・ _ s u e o v l a e m mb a o l a e n n s1 4 0 m 1 s 。
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Ke wo d p o o a ay i xd t n s ryra trc u ldwi mb a esp ain me r efuig y rs h tc t tco ia i l r e co o pe t me r e a t l o u h n r o mb a l n o n me r ece nn b c wah mb a l ig n a ak s
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st n e e r e m o u e o 1 04 / ,t e i c e i g r t fm e b a e f ta in r ss a c .wh c i u d rm mb a d l f4. 7 x 1 -m s h n r a n a e o m r i r t e i n e y n s n l o t ih
《2024年膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》范文
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《膜技术在工业废水处理中的应用研究进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展,工业废水排放量日益增加,其中含有大量有毒有害物质,对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此,寻找一种高效、环保的废水处理方法成为了当务之急。
膜技术因其高效、节能、环保等优点,在工业废水处理中得到了广泛应用。
本文将就膜技术在工业废水处理中的应用研究进展进行详细阐述。
二、膜技术概述膜技术是一种利用特殊材料制成的薄膜对溶液进行分离、纯化、浓缩的技术。
根据不同的分离机制,膜技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。
这些技术通过物理筛分、化学吸附等方式,实现对废水中各种污染物的有效去除。
三、膜技术在工业废水处理中的应用1. 微滤和超滤在工业废水处理中的应用微滤和超滤技术主要应用于对废水中悬浮物、胶体物质等进行去除。
通过使用不同孔径的微滤和超滤膜,可以有效截留废水中的颗粒物、细菌、病毒等,从而达到净化废水的目的。
此外,微滤和超滤技术还可以与其他工艺相结合,如与生物反应器联用,提高废水处理的效率。
2. 纳滤和反渗透在工业废水处理中的应用纳滤和反渗透技术主要应用于对废水中溶解性物质进行去除。
纳滤膜的孔径介于微滤和超滤之间,可以有效截留离子、小分子有机物等。
反渗透技术则是一种高效、低能耗的分离技术,可以实现对废水中盐类、重金属等污染物的去除。
这两种技术广泛应用于电镀、化工、造纸等行业的废水处理。
四、膜技术应用研究进展1. 膜材料的研究与改进为了提高膜技术的性能和寿命,研究者们不断对膜材料进行研究和改进。
新型的膜材料具有更高的通量、更低的能耗、更好的抗污染性能和更长的使用寿命,为膜技术在工业废水处理中的应用提供了更好的支持。
2. 组合工艺的研究与应用为了进一步提高废水处理的效率,研究者们不断探索将膜技术与其他工艺进行组合。
如将膜技术与生物反应器、活性炭吸附、光催化等技术进行联用,形成组合工艺,实现对废水的深度处理和资源化利用。
3. 自动化和智能化控制随着工业自动化和智能化技术的不断发展,膜技术在工业废水处理中的应用也逐渐实现了自动化和智能化控制。
膜分离技术的研究进展
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应用于工业 [2] 。 膜分离不仅可以对固体的溶质进行分离, 也可
以对溶液中溶解的气体进行分离, 随着工业的发展, 膜分离技
术已经广泛应用在包括医药、 食品、 化学等众多行业中并发挥
举足轻重的作用。 膜分离技术与常规的蒸发和蒸馏相比, 膜技
摘 要: 膜分离技术具有较好的分离效果, 作为一种新型且高效的分离技术在当前具有很广阔的发展前景, 进而得到了迅
速的发展。 目前膜分离技术日益成熟, 已在环保、 医药、 生物、 化工等领域得到了广泛的应用。 本文对膜分离技术的特点与分离
原理及其应用中存在的问题进行了综述, 且分析了不同类型常用膜技术的特点及其应用的范围, 提出了膜技术发展研究中存在的
难去除, 丢弃时很容易造成二次污染 [12-13] , 给企业带来过高的
成本。
2 常用的膜分离技术分类
膜分离作为一种新兴且高效的分离技术, 进而得到了迅速
的发展, 在日常的应用领域不断的拓展。 膜分离技术是利用膜
的选择透过性, 当前在实际应用中较为普遍的膜技术包括; 微
滤、 纳滤、 超滤、 反渗透、 电渗析等。
泛的为有机膜, 但其机械强度差, 不耐酸碱, 无法在高温下作
业, 难以满足工业需求。 无机膜受限于制造水平、 技术、 材料
等方面, 也存在着质脆易损坏、 制造成本偏高等。 并且溶液中
可能存在的颗粒会划伤膜, 膜的微孔很小, 容易被污染物堵塞
和污染, 需要定期进行清洗, 在大多数情况下, 附着的污染物
备的膜具有较高的凝结温度可实现快速的相分离, 并具有大孔
径和疏松孔结构, 处理后纤维素膜的水通量增加了 7 倍。 猪油
和食品废水纳米乳的排油率高于 98% 。 纤维素微滤膜可以以绿
膜分离技术的应用现状及研究进展

膜分离技术的应用现状及研究进展膜分离技术在水处理领域的应用日趋广泛。
例如,膜分离技术可以用于海水淡化,通过反渗透膜将海水中的盐分和其他杂质去除,从而得到纯净的淡水。
此外,膜分离技术还可以用于污水处理,通过微孔过滤膜和超滤膜去除污水中的悬浮物、蛋白质和细菌等。
此外,膜分离技术还可以用于处理工业废水,通过特殊的膜进行分离和浓缩,从而实现废水的回用和资源化。
膜分离技术在生物医药领域的应用也日益增多。
膜在生物分离和纯化中起着重要作用,可以用于分离蛋白质、酶、抗体等生物大分子。
膜分离技术可以通过调节膜孔径、表面性质等来实现对生物大分子的分离和纯化,具有高效、可控性强的特点。
此外,膜分离技术还在气体分离、有机物分离等领域有着广泛的应用。
例如,膜分离技术可以用于天然气中的CO2回收和H2的制备,通过选择性透过不同气体的膜进行分离,实现对气体混合物的分离和纯化。
此外,膜分离技术还可以用于有机合成中的溶剂萃取、分馏等过程,代替传统的精馏和萃取工艺。
在膜分离技术的研究方面,近年来也取得了一系列的进展。
一方面,研究人员不断开发新型的膜材料,如高分子材料、无机材料、复合材料等,以提高膜的分离性能和稳定性。
另一方面,研究人员利用纳米技术、表面改性等手段进行膜的结构调控,以获得更高的通量和分离效果。
此外,研究人员还致力于膜分离技术与其他技术的结合,如电化学、光化学等,以实现新的分离方式和效果。
总的来说,膜分离技术作为一种高效、节能、环保的分离技术,应用范围广泛,研究进展也较为迅速。
随着科学技术的不断发展,膜分离技术在应用领域的拓展和研究进展将会更加广泛和深入。
光催化氧化法污水处理反应器的研究进展
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废 瓣
图 2 旋转叶片光催化反应器
2 在光源 照射 方式 中, . 2 由于各 方面因素 的限制 , 目前大多采用 的还 是人工光 源 , 但是无论 是从经济性 角度还是 环保角度 来讲 , 阳光直 太 近几年来 . 针对光催化反应器 的研究 , 逐步加深 , 后出现了很 多 接作为光源都是最理想 的选择 ,如果要采 用太 阳光来作 为反应光源 . 先 那么聚集式 的反应器就更具有优 势一些 . 只是在反应器 的设 计上更加 新 型的反应器 . 为学者今后 的研究 奠定 了 良 的基础 。 好 21 在催化剂 的存 在形式方 面主要分为负载式 和悬浮式光催 化反应 复杂 。 . 抛f陀 蕾 麓应组 件 器, 而近年来 , 学者们逐渐打破 了这 种界限清晰的反应器 形式 , 出现 了 将催 化剂负载在较小表 面积 的载体 上 . 并使其悬浮于反 应液 中的反应 器, 如鼓泡式光催化 反应器 和悬浆 式光催化反应器等 。
2 新型 光催 化 反 应 器
图 3 实用型太 阳能固定膜 光催化装置 ( ) 左 及横断面示意 图( ) 右
Hale Waihona Puke 化氧化 法反应器研 究的最新进展 , 并对其今后 的发展 方向做 出了展望 。
【 关键 词 】 光催化 ; 反应 器; 发展 方向
所示 以 3 — O目活性碳为载体 . 04 采用溶胶一凝胶法制备 了 TO 薄膜 i 颗粒光催化剂 . 甲基橙 废水进行光催化降解 反应器 为长方体结 对含 随着水资源短缺对人类社会 的影响 E益加重 , l 污水 处理 回用受 到 构. 内部垂直 布置 多块平 行折流板 , 形成液相迷宫式通道 ; 液体从分 布 人们越来越多 的关 注 而在众 多处理方法 中. 光催 化氧化法作 为一 种 板上方反应器侧 面流人 , 且入 口所在的壁面与反应 区折流板平行 。废 很有前途 的处理方 法 . 吸引了越来越多学者 的注意 。 近年来 , 于这种 对 水沿折 流板 间隙在迷宫式反应区 内流动并与上升气泡 呈错流接触 . 颗 方法 的研究正在逐 步深 入 .而反应器对于反应 系统来 说至关重要 。 因 粒 光催 化剂悬 浮分散 于气 液混合 相中 .形成 非均相 的光催 化反应 体 此针对光催化氧化 法反应器的研究 , 更是层 出不穷 。 经济适 用 , 快速有 系。 、 、 气 液 固三相流动体系保证 了催化剂颗粒均匀分 布于气 液混 合相 效地反应器将 为光催化氧化法在污水处理领域 带来 更好地发展 , 因此 中. 使反应体系具有高的催化剂 比表面积 、 较长 的液相停 留时间 。 能较 对于污水处 理领 域也有重大的意义 。 好 地利用光能 . 有较好 的传递推动力 杨毅等[ 5 1 了一种带有旋转 叶片且可 负载光催化纳米 材料的光 研制 1 光 催 化 反 应 器 的 分 类 催化反应器 . 图 2 如 所示 。 以制备的纳米 T 硅藻土复合材料作为光 i O 目 . 前 光催化反应器主要按 以下几种形 式分 类t : 叫 催化剂 、NT生产废水为处理对象 , T 考察 了催 化材料附载 量 、 废水浓度 11 光催 化剂的存在形式 . 和多次重复使用对反应器催化 降解 效率 的影响 。结果表 明 : 附载有光 按照光催 化剂 的存 在形式 ,光催化反 应器可 分为负载式 和悬浮 催化纳米材 料的反应器经过 6次 6 h重复使用 . T T生产 废水催化 对 N 式 。在负载式光催化反应器 中 , 剂负载在反应器 内壁或灯管外壁 降解效率仍然保持在 7 %以上 . 催化 5 远高于直接分散在废 水中纳米材料 的 等具 有较大表面积 的载体上 .随着反应 液流过而发生 氧化还原反应 : 处理效率( . % , 4 2 1即多次重复使 用并保持高降解效率 ; 7 5 而且可较好地 而在悬浮式光催化 反应 器中 .催化剂则是 以悬浮态存 在于反应液 中 . 避免纳米光催 化材 料的团聚 . 避免因 回收造成 的纳 米材料光催化 效率 这种方式 , 催化剂 与反应液的接触更充分 , 但是氧化剂 的回收困难 。 降低 以及 回收不完全造成的水俸二次污染等现象 12 光源 的照射 方式 . 先一 按照光 源的照射方 式 ,光催化反应器可分为 聚集式和非 聚集 式。 聚集式光 催化反应 器一般采 用具有 聚光效果 的抛物槽 或抛物 面收集
光催化-膜分离耦和技术概要
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LOGO
应用篇
研究内容及程度
涉及机理研究、设备研究(即组合方式研究)和操作 条件优化的研究。
在机理方面,主要包括悬浮态光催化-膜分离耦合工 艺中膜污染机理的研究、光催化剂对有机物、病毒的降 解机理的研究等;
组合方式研究方面主要探索经济、简便的最佳组合工 艺;
操作条件的研究旨在找出影响组合工艺处理效果因素 的最佳条件,以及制备性能优良的光催化复合膜的条件。
[3]Ho D P, Vigneswaran S, Ngo H H. Photo catalysis-membrane hybrid system for organic removal from biologically treated sewage effluent. Sep Purif Technol,2009,68:145-152
耦合膜
化学稳定 性好,机 械强度高 的耦合膜 的制备
LOGO
参考文献
[1]肖羽堂,许双双,李志花,安晓红,周蕾,张永来,Fu Q.Shiang,TiO2光催化-膜分离偶和技术在水处理中的应用研究进 展,科学通报,2010,55(12)1085-1093 [2]Sylwia,Photocatalytic membrane reactors(PMRs)in water and wastewater treatment,Separation and Purification Technology73(2010)71-91 [3]Mwng Nan Chong, Bo Jin, Christopher W.K. Chow, Chris Saint,Recent developments in photocatalytic water treatment technology:A review, Water Research,44(2010) 2997-3027
漂浮型光催化剂光催化活性的研究
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①
收稿 日期:06—1 20 2—2 6 作者简介: 慧芳 :(95一) 女。 俞 17 . 江西广丰人 . 讲师 . 昌大学在读硕 士。 南
维普资讯
20 07年第 2期
俞慧芳 , 李建英等 : 浮型光催化剂光催化活性的研究 漂
・9 4
光度 。实验数据如 图 1从 图 1中可 以看 出 , 化剂 的加入量 : 催 为 15 .g时为此反应 的最经济值 。当催化剂加 入量太少 时 , 光 源产生的光子不能被完全利用 , 降解 速度比较慢 ; 当投入量达
环境污染 的控制 和治理是 2 世 纪面临的重大课 题之一 。 1 在众多 的污染治理技术 中半导体多相光 催化技术 由于 能在 常 温下使众多类 型的难 降解 的有机物经光 催化分解为二氧化 碳
和水 , 不会造成二次污染 而引起 国 内外化学工作者 的重视 , 但 是 目前纳米 粉末悬浮体系进行光催化 , 由于其颗粒 细致 , 易 不 沉淀 , 催化剂难 以回收 , 性成分 损失大 , 活 不利 于催化 剂的再
丁酯在 不 断搅拌 下溶 于 5 rl 0a 无水 乙醇 中, 入 2 l 乙醇 加 r三 a 胺, 混合搅拌 , 得到溶液 A 。取 1r 无水 乙醇和 5a 蒸馏水混 5a l r l 合, 得到溶液 B 。将 B逐 滴滴加到 A中 , 混合 一定 的时 间得 到 淡 黄色 的透 明溶胶 。溶胶 经过 陈化 , 将预处 理过 的载 体浸 入 制备 出的溶胶 中, 搅拌使载体与溶胶充分混 合 , 然后 过滤掉 多 余 的溶胶 , 把浸渍 过的 载体 放入 烘箱 中 干燥 1小 时 , 然后 于
视 。
循 朗白 一比尔定律 , C C =A , 则 / o / 由此可 以根据 降解率衡
《2024年国外膜生物反应器在污水处理中的研究进展》范文
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《国外膜生物反应器在污水处理中的研究进展》篇一一、引言随着全球工业化的快速发展和城市化进程的加速,污水处理问题日益突出。
膜生物反应器(Membrane Bioreactor,MBR)作为一种新型的污水处理技术,因其高效、紧凑的特点,在国内外得到了广泛的研究和应用。
本文将重点介绍国外膜生物反应器在污水处理中的研究进展,分析其技术特点、应用领域及未来发展趋势。
二、膜生物反应器技术概述膜生物反应器技术是一种将生物处理工艺与膜分离技术相结合的污水处理技术。
该技术通过将生物反应器中的活性污泥与污水分离,实现污水的高效处理和回用。
其核心技术包括生物反应、膜分离和自动控制等方面。
三、国外膜生物反应器研究进展1. 技术研发国外在膜生物反应器技术研发方面取得了显著成果。
研究者们不断改进反应器的结构,优化运行参数,提高膜的通量和抗污染性能。
同时,针对不同领域的污水处理需求,开发了各种类型的膜生物反应器,如浸没式膜生物反应器、气升式膜生物反应器等。
2. 应用领域扩展膜生物反应器在污水处理中的应用领域不断扩展。
除了传统的市政污水处理、工业废水处理外,还广泛应用于水产养殖废水处理、医疗废水处理、垃圾渗滤液处理等领域。
同时,研究者们还在探索其在地下水修复、海水淡化预处理等领域的应用。
3. 研究成果与案例分析(1)欧洲地区:欧洲国家在膜生物反应器研发和应用方面处于领先地位。
研究者们关注于提高膜的通量和抗污染性能,优化运行参数,以降低能耗和成本。
例如,德国某污水处理厂采用膜生物反应器技术,实现了高效率的污水回用和处理。
(2)北美地区:北美国家在膜生物反应器的研究中,更注重其在实际应用中的效果和经济效益。
研究者们通过大量的实验和案例分析,证明了膜生物反应器在污水处理中的优越性和可行性。
例如,美国某研究机构对膜生物反应器在工业废水处理中的应用进行了深入研究,取得了显著的成果。
(3)其他地区:亚洲、澳洲等地区的国家也在膜生物反应器的研究和应用方面取得了重要进展。
《2024年膜分离技术的研究进展及应用展望》范文

《膜分离技术的研究进展及应用展望》篇一一、引言膜分离技术是一种基于膜的物理分离过程,具有高效、节能、环保等优点,被广泛应用于水处理、生物医药、食品工业、能源等多个领域。
近年来,随着科学技术的发展和人们对于节能环保要求的提高,膜分离技术得到了快速发展,不仅在理论上进行了大量的研究,同时在实践中也得到了广泛的应用。
本文将主要就膜分离技术的研究进展及其应用前景进行综述和展望。
二、膜分离技术研究进展(一)技术分类与特性根据不同原理和用途,膜分离技术主要分为微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)等。
微滤主要用于去除大颗粒物质;超滤则能去除病毒和部分大分子物质;纳滤则介于超滤和反渗透之间,具有较高的截留分子量;反渗透则能实现高盐分和低盐分的分离。
这些技术各自具有独特的特性和应用领域。
(二)技术原理及研究进展膜分离技术的原理主要是利用膜的选择透过性进行物质分离。
在技术上,研究主要集中在新型膜材料的开发、膜制备工艺的优化以及膜的抗污染性等方面。
随着材料科学的发展,越来越多的新型膜材料如纳米复合膜、有机-无机复合膜等被开发出来,这些材料具有更高的通量、更好的截留性能和更长的使用寿命。
此外,膜的制备工艺也在不断优化,如热致相分离法、界面聚合法等,这些方法提高了膜的制备效率和性能。
三、应用领域及案例分析(一)水处理领域在水处理领域,膜分离技术被广泛应用于海水淡化、饮用水处理、污水处理等方面。
例如,在海水淡化中,反渗透技术能有效去除海水中的盐分和杂质,实现海水淡化的目标。
在饮用水处理中,超滤和纳滤技术能有效去除水中的细菌、病毒和部分大分子有机物,提高饮用水的安全性。
(二)生物医药领域在生物医药领域,膜分离技术被用于药物提纯、生物大分子分离等方面。
例如,利用纳滤技术可以有效地从中药提取液中提取出有效成分;利用超滤技术可以有效地去除生物制品中的杂质和病毒等污染物。
(三)食品工业领域在食品工业领域,膜分离技术被用于果汁澄清、乳品加工等方面。
光催化研究进展
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光催化研究进展TiO2光催化氧化研究进展tenj] 11 uv紫外綫2017/5/4 Thursdayxxxxxxxxxxxx目录摘要: (1)关键词: (1)概述: (1)1 TiO 2 光催化氧化机理 (2)2 光催化氧化降解有机物的机理. (2)3 应用 (3)3. 1 悬浮体系光催化氧化. (4)3. 2 固定相光催化氧化. (4)4 提高活性的途径 (5)4. 1 耦合半导体 (5)4. 2 金属沉积 (6)4. 3 离子修饰 (7)4. 4 加氧化剂 (8)4. 5 电化学辅助光催化. (9)4 结语 (10)参考文献 (10)摘要:探讨了TiO2 光催化氧化技术的原理,其研究现状, 以及可能提高TiO2 光催化氧化效率的途径。
关键词:光催化氧化二氧化钛有机污染物概述:世界范围内的环境污染问题越来越受到广泛关注, 各国政府对于有害物质的处理提出了更高的要求, 制定了更为严格的标准。
常规的一些方法由于种种原因, 效果尚不理想,难以单独应用。
因此, 发展新型实用的环保处理技术是非常必要的。
随着研究的深入, 人们发现半导体催化剂在太阳能储存与利用, 光催化转换及有机污染物的环境处理等方面,有着诱人的前景。
其中TiO2因其光稳定性和高效性而倍受人们青睐。
在诸如水和空气的纯化、细菌和病毒的破坏、癌细胞的杀伤、异味的控制、光解水产生氢气、固氮及石油泄露的清除等方面得到广泛应用。
尤其是多相光催化氧化法对环境中各种污染物的明显去除效果, 已引起世界关注。
1972年,Fuji shima 和Hondo报道了在光电池中光辐射TiO?可持续发生水的氧化还原反应,产生H2。
1976年S. N. Frank等将半导体材料用于催化光解污染物, 取得了突破性的进展。
光催化氧化法结构简单、操作条件容易控制、氧化能力强、无二次污染, 加之TiO2 化学稳定性高、无毒、成本低, 故TiO2 做催化剂的光催化氧化法是一种具有广阔应用前景的水处理新技术。
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5 其它光催化 膜分离反应器
A zrague 等[ 12] 设计一种光催化 渗析膜分离反 应器 ( M PR) , 所用膜由 2 种类型的模块组成, 分 别是由聚丙烯腈或聚砜制成的中空纤维和由赛璐玢 制成的平板框。MP R 不但可以过滤粒子, 还可以 不用跨 膜压 力就将 2, 4 二羟 基苯 甲酸 从污 水中 分离。
( 1) 大部分有机高分子聚合膜在光催化反应过 程中稳定性不高, 还不能满足长期 应用的工艺要 求, 因此一方面要通过优化工艺操作条件来降低对 反应对膜稳定性的不利影响, 另一方面, 更要研发 新的膜材料配方和制膜工艺来合成稳定性更好的高 分子有机聚合膜。
( 2) 在目前光催化 膜分离反应器设计中, 研 究者们对分离膜进行了优选, 确定了分离膜的类型 和孔径。但综合来看, 光催化 膜分离反应体系分 离膜的选择与光催化剂种类、光催化剂浓度、废水 处理目标, 以及分离工艺与光催化剂的结合形式等 条件有关。要实现对耦合分离膜类型和孔径的最佳
图 2 光催化 微滤膜分离反应器示意图 ( 1) F ig 2 photo cata lyt ic micro filt er membr ane separance r eact or ( 1)
图 3 光催化 微滤膜分离反应器示意图 ( 2) F ig 3 photo cata lyt ic micro filt er membr ane separance r eact or ( 2)
崔鹏等[ 10] 设 计 的光 催 化 微 滤膜 分 离反 应 器 ( 如图 2) , 由紫外灯、石英冷阱和陶瓷微滤膜组成, 冷阱与紫外灯置于膜管内, 膜的光反射作用使 T iO2 光催化剂更易吸收紫外光。甲基橙光催化反应结果 表明, 反应一个周期后甲基橙脱色率达到 10% , 高 于圆柱式 反 应器, 体 系 中 T iO2 微粉 的 截留 率 达 99 9% , 催化剂回收率高, 且渗透通量基本稳定。
张爱勇等[ 4] 分别采用悬浮型光催化反应器和悬 浮型光催化 纳滤膜分离反应器进行光催化降解 H 酸溶液试验。纳滤装置采用了聚酰胺复合纳滤膜, 该纳滤膜能抵抗长时间连续操作过程中光催化剂悬 浮体系对其所造成的冲蚀损害, 每次使用后纳滤分 离膜通过用水反冲洗的方式清洗, 直至其清水膜通 量恢复至初始值时止。反应 130 min 可使污染底物 彻底转化, 矿化效率达 70% 以上, 较悬浮型光催 化反应器矿化程度高, 且反应时间缩短了 20m in。
选择, 还要在大量试验基础上, 对有关理论问题进 一步明确、细化和完善, 建立起准确规范、可操作 性强的理论模型。
( 3) 目前, 可以通过一定工艺对纳米 T iO 2 进 行改性, 进而获得各种类型的具有更高催化效率的 光催化剂。但见诸报道的光膜耦合试验的都是选择 单一的纳米 T iO2 作为光催化剂, 且绝大部分均为 P25 型。因此, 在未来研究中, 对光催化剂进行筛 选和改性预处理也是悬浮型光催化反应器发展的重 要研究方向之一。
悬浮型光催化 膜分离反应器研究进展
张永涛1 , 闫 军1 , 杜仕国1 , 郭 毅1 , 崔海萍2*
( 1 军械工程学院 三系实验中心, 石家庄 050003, 2 军械工程学院 基础部理化教研室, 石家庄 050003)
摘 要: 悬浮型光催化反应体系因比表面积大 和传质快 等优点 而具有 较高光 催化效 率, 但催化 剂的分 离回
张爱勇等[ 5] 还以阿特拉津 ( atr azine) 模拟废 水为处理对象, 采用 3 种不同种类和性质的纳滤膜 ( T S- 60、UT C- 20、NT R- 7250) 与悬 浮型光 催化反应器进行耦合试验。结果表明, 由于对目标 污染底物及主要光催化降解中间产物出色的选择性 分离截留效果, 以 T S- 60 为分离膜的反应器处理 目标废水的效果最佳。
[ 5] 张爱勇, 肖羽堂, 吕晓龙, 等 耦合分 离膜对 悬浮 型光催 化纳滤膜 反应器耦合 工艺 特性 的影 响研 究[ J] 现 代化
工, 2007, 27( 8) : 38 44 [ 6] 薛向东, 金奇 庭, 王彩 虹 混凝与 超滤 法分离 水相 T iO2
光催化 超滤膜反应器能够较好实现光催化剂 的分离, 回收的光催化剂活性不受影响, 且反应中 不易在膜表面形成沉 积; 但缺点是 孔径较纳滤膜 大, 对降解反应中间产物的有效分离程度弱, 对光 催化活效率无显著提高。
图 1 光催化 超滤膜分 离反应器示意图 F ig1 pho tocatalytic uhraifltr ation separ ance r eacto r
收稿日期: 2009 09 24 基金项目: 国家自然科学基金项目( 50842054) , 军械工程学院基金项
目( YJ JX M 08008, Y JJX M 08023) 作者简介: 张永涛 ( 1978 - ) , 男, 军械工 程学院 在读硕 士。* 通讯
联系人
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催化 纳滤膜、超滤膜、微滤膜、渗析膜以及膜蒸 馏分离反应器。本文对近年来国内光催化 膜分离 反应器的结构、降解效果及作用特点进行了综述。
中图分类号: T Q 13
文献标识码: A
文章编号: 1009 5624 ( 2009) 06 0044 04
1 引言
纳米 T iO 2 光催化氧化技 术因其氧化能 力强、 无二次污染、耗能低、操作简单等优点在有机废水 处理领域倍受关注[ 1] 。结构简单、效率高、可长期 稳定运行的反应器的设计是该技术大规模工业应用 关键步 骤[ 2] 。在 悬 浮 型 光 催 化 反 应 器 中, 纳 米 T iO2 颗粒被直接加入待处理废水中, 分散均匀后, 催化剂表面积与反应器有效体积比很高, 且无传质 限制, 因而光催化降解效率极高[ 3] 。但出水分离效 果差、费用高且不能实现连续操作是悬浮型光催化 反应器最突出的技术缺陷。基于此, 一些研究者将 悬浮型光催化反应器与膜分离技术进行耦合, 设计 了光催化 膜分离一体反应器, 并进行了有机废水 处理试验, 依据分离单元选取膜的种类可划分为光
参考文献
[ 1] 刘冬妮, 陈健波, 郑铭 半 导体光催化氧化 技术的研究 进 展[ J] 江苏大学学报( 自然科学版) , 2003, 24( 3) : 40 44
[ 2] 蒲生彦, 王有乐, 高康宁, 李 勃 水处 理中光 催化 反应器 的研究进 展[ J] 环境研究与监测, 2007, 20( 9) : 7 10
2 光催化 纳滤膜分离反应器
纳滤膜孔径范围为 0 001~ 0 005 m, 具有膜 上多带电荷等结构特点, 适宜于分离相对分子质量 在 200~ 1000 之间、大小 约为 lnm 的 溶解 组分。 纳滤膜材料主要有醋酸纤维素 ( CA) 、醋酸纤维素 ―三醋酸 纤维素 ( CA - CT A) 、磺 化聚 砜 ( S PS) 等。
4 光催化 微滤膜分离反ห้องสมุดไป่ตู้器
微滤膜孔 径范围一般在 0 1~ 10 m, 通常由 特种纤维素酯或高分子聚合物及无机物材质制成。
姚平等[ 9] 用光催化 微滤膜分离反应器处理含 腐殖酸的合成污水, 采用间歇式操作, 4 h 时腐殖 酸的 UV254 和 T OC 去除效率分别为 99% 和 89% , 且操作全过程中无明显的膜污染。
光催化 纳滤膜分离反应器的分离单元具有纳 米孔径, 具有分离效果好、节约催化剂提高光催化 效率等优点; 但分离膜易造成污染沉积, 需增加冲 洗、曝气等工艺流程, 增加了工艺成本。
3 光催化 超滤膜分离反应器
超滤膜孔径范围为 0 001~ 0 1 m , 能截留相 对分子质量约 500 以上的高分子溶质。超滤膜材料 一般 包 括 二 醋 酸 纤 维 ( CA ) , 三 醋 酸 纤 维 ( CT A ) , 氰 乙 基 醋 酸 纤 维 ( CN - CA ) , 聚 砜 ( P S) 等。
金洛楠等[ 7] 设计的光 催化 超滤膜分离反应器 ( 如图 1) , 由光催化和分离两个单元组成, 其光催 化反应单元混合液出水被分为两部分: 一部分回流 到光催化反应单元中部, 可起到减轻石英套管表面 污染的作用, 保证紫外光的透过率; 另一部分混合 液被泵压至超滤膜分离单元。纳米 T iO2 浓缩液回 流到光催化反应单元, 出水从透过液出口流出。试 验结果表明, 连续光催化超滤反应器既可实现染料 废水的降解, 颗粒状纳米 T iO2 催化剂能够完全被 超滤膜分离, 而且不易在膜表面沉积, 能够有效地 减少凝胶层的形成和减轻膜的污染。
解立平等[ 11] 设计了一种光催化 超滤膜分离反 应器 ( 如图 3) 。反应器的膜组件系 PV DF 中空纤
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维膜, 反应器下部为光催化氧化区, 上部为膜分离 区, 出水口与膜组件相连, 被降解的废水在曝气气 流裹挟下形成上升水流, 进入膜分离区, 膜组件将 进入该区的光催化剂截留, 处理水由出水口排出。 膜组件底部曝气装置产生的曝气气流使膜丝抖动, 膜丝表面在气泡剪切力的作用下避免光催化剂、污 染物等的附着, 可有效减轻膜污染。
微滤膜较之纳滤、超滤膜的突出优点是有较高 孔隙率, 通量大、过滤效率高。崔鹏和解立平的一 体式光催化 微滤膜分离反应器既可实现对废水的 有效降解, 又能 够较好 地分离回 收光催化 剂, 同 时, 一体式的设计能够连续操作, 曝气等工艺可减 小膜污染, 具有较好的工业应用前景。
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6 结语
光催化 膜分离的反应体系不但可以对有机物 成功降解, 还可以彻底分离颗粒态光催化剂, 光催 化剂流失少, 且操作 简单, 易 于实现工 艺的模型 化; 同时, 分离膜还可对反应体系中的部分中间产 物和反应物进行选择性分离截留, 减少光催化剂投 加量, 缩短水力停留时间, 显著提高工艺经济性, 为大规模工业化应用奠定了基础。笔者认为光膜耦 合技术在有机废水处理领域工业应用前景可观, 未 来光催化 膜分离反应器的研究应着重突出以下三 个方面:
M ozia 等[ 13] 采用 光催化和 膜蒸馏联 合处理三 种偶氮染料水溶液, 有机物降解和分离同时同地进 行。处理 5 h 以后, 无论 T iO2 用量多少, 不影响 透过通量, 蒸馏液浊度类似于超纯水, T OC 浓度 不超过 1 2 m g C/ L 。由于膜蒸馏不会出现明显 的膜垢, 因此要优于其它加压膜分离 ( 如微滤、超 滤、纳滤等) 过程。