Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2)光催化氧化-超滤组合工艺优化与膜污染特性OA

【目的】水源水中天然有机物(NOM)与新污染物共存形成的复合污染造成的水质安全问题一直是业界关注的话题,光催化氧化-超滤(UF)组合技术为复合污染协同去除提供了解决方案。【方法】本文以紫外光激发还原氧化石墨烯负载型氧化铋-二氧化钛(Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2))复合材料形成的光催化氧化技术为前提,构建了光催化氧化-UF组合工艺,考察了组合工艺去除NOM和典型新污染物四环素(TC)的效能,优化了运行反应参数,如Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2)投加量、光源强度、曝气量和水力停留时间(HRT),明确了光催化预氧化-UF去除NOM的增效作用与膜污染特性。【结果】Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2)光催化预氧化-UF组合工艺的最佳运行参数为Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2)投加量为1.0 g/L、紫外灯功率为12 W、曝气量为200 mL/min、HRT为3.0 h,此条件下的254 nm紫外吸光度(UV_(254))、溶解性有机碳(DOC)、TC去除率分别为46.29%、40.12%、90.14%。组合工艺对疏水性、小分子质量(<60 ku)及类色氨酸等荧光类有机物均表现出优异的去除能力,其中Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2)光催化氧化降解占主导作用。Bi_(2)O_(3)/rGO/TiO_(2)复合材料对UF膜表面未造成明显机械磨损。连续运行的膜滤饼层中检测出类酪氨酸、类色氨酸蛋白质及可溶性微生物代谢产物等有机污染物,蛋白质和多糖是主要膜污染物。【结论】光催化氧化-UF组合工艺对微污染水中NOM及新污染物的处理效果优异,可为类似水源水的深度处理提供技术参考。