TiO2光催化雜化超濾膜對水中嗅味物質(zhì)及腐殖酸去除的研究.pdf

1、水體中的異嗅味不僅影響居民飲用水的品質(zhì),嚴(yán)重的情況下還會影響人類身體健康。由水源水質(zhì)的惡化所導(dǎo)致我國飲用水嗅味事件時有發(fā)生,直接影響了當(dāng)?shù)鼐用竦娜粘Ｉ?同時引起了社會各界的關(guān)注。天然有機(jī)物(NOM)是多種消毒副產(chǎn)物的前驅(qū)物,并且在膜過濾中會引起較為嚴(yán)重的膜污染現(xiàn)象,而腐殖酸(HA)是天然有機(jī)物的最主要組成部分。超濾(UF)利用物理篩分機(jī)理能有效去除水中的懸浮顆粒、微生物、細(xì)菌病毒、膠體雜質(zhì)和一定量的可溶性有機(jī)物,是替代傳統(tǒng)飲用水處理技

2、術(shù)的理想選擇。然而,由于超濾膜的截留分子量較大,導(dǎo)致它不能有效地去除水中的腐殖酸。同時,膜污染問題也是制約其廣泛應(yīng)用的另一個原因。
　　本研究中采用相轉(zhuǎn)化法,將聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙二醇(PEG)/氯化鋰(LiCl)和二氧化鈦(TiO2)共混制得 TiO2光催化雜化超濾膜并對其進(jìn)行掃描電子顯微鏡(SEM),原子力顯微鏡(AFM)和X射線能譜儀(EDS)的表征。比較了有無光照條件下,PVDF-PEG(P-P)和PVDF-PEG

3、-TiO2(P-P-T)膜在超濾過程中對嗅味物質(zhì)(T&O)的去除和膜污染情況,并考察了溶液pH值對嗅味物質(zhì)的去除影響情況。比較了有無光照條件下, PVDF-PEG(P-P)、PVDF-PEG-TiO2( P-P-T)、PVDF-LiCl(P-L)和PVDF-LiCl-TiO2(P-L-T)在超濾過程中對腐殖酸的去除和膜污染情況,并考察了不同紫外光照強(qiáng)度以及不同初始濃度的腐殖酸濃度對腐殖酸去除影響情況。得出的主要結(jié)果如下：通過相轉(zhuǎn)化法,共

4、混PVDF, PEG/LiCl和TiO2,制備出了親水性較好、分離效率較高,抗污染性能良好的TiO2光催化雜化超濾膜；UV光照能有效減緩TiO2光催化雜化超濾膜的膜污染。在有/無紫外光照條件下,P-P膜和P-P-T膜對嗅味物質(zhì)的去除情況各不相同,去除機(jī)理較為復(fù)雜,可能包括吸附、光降解以及光催化降解作用；pH值的大小能夠顯著影響 TiO2光催化雜化超濾膜光催化降解嗅味物質(zhì)。pH值越小,光催化降解效果越明顯,膜通量衰減率也越小。當(dāng)pH為3.

5、5時,能更有利于二甲基三硫醚(DMTS)、二異基冰片(2-MIB)、土臭素(GSM)和β-紫羅蘭酮(β-ionone)物質(zhì)的去除,但對β-環(huán)檸檬醛(β-cyclotral)的去除率有所減少；TiO2光催化雜化超濾膜能提高對水中腐殖酸的去除,并同時降低膜污染；不同紫外光照強(qiáng)度對 TiO2光催化雜化超濾膜的膜污染情況影響不同。對腐殖酸去除的研究表明,較高的光照強(qiáng)度,能更有效地減少腐殖酸超濾過程中膜通量的衰減；紫外光照對不同腐殖酸初始濃度溶液