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近年来,膜工艺被广泛应用于石化、电力、冶金、制药等诸多行业,随之产生了大量的反渗透浓水,由于反渗透浓水中通常含有较高浓度的溶解性有机物、氨氮等污染物,且溶液色度大,含盐量高,如果直接排入自然水体中,将会对环境产生巨大的破坏,然而常规的水处理工艺均存在一定的局限性。本文针对反渗透浓水这种“新型”的工业废水,旨在研发一种能够有效地去除浓水中污染物的水处理技术。本文以TiO2/Ti光电极为阳极,不锈钢为阴极,紫外灯为光源,利用光电催化氧化技术处理反渗透浓水,着重分析了COD、氨氮、色度及UV254的去除情况,同时借助UV-Vis吸收光谱、三维荧光光谱分析和凝胶色谱分析对反渗透浓水中溶解性有机物的变化进行了分析。在静态实验的基础上,建立了连续流实验装置,并对这一技术的可行性进行了研究分析,为其推广使用奠定了基础。(1)TiO2/Ti光电极采用溶胶-凝胶法、浸渍提拉法将TiO2溶胶均匀涂抹在钛网表面,并在500℃高温条件下煅烧制成。SEM谱图显示:镀膜前,电极表面元素组成为基本为单质Ti,表面平整;镀膜后,电极表面元素组成变为Ti和O,表面呈孔状结构;镀膜后,电极的主要组成部分为锐钛矿晶型。通过ESR测试发现,光电催化氧化技术(PEC)具有生成羟基自由基(OH)的能力,而光催化氧化技术(PC)和电化学氧化技术(EO)基本没有这种能力。(2)以反渗透浓水中的有机物及氨氮等物质为目标污染物,分别对光催化氧化(PC)、电化学氧化(EC)及光电催化氧化(PEC)处理后的反渗透浓水出水的COD、氨氮、色度及UV254的去除效果进行了对比。详细探讨了电流密度、反应时间及紫外灯功率对COD、氨氮、色度及UV254去除效果的影响。结果表明,在电流密度为2.0mA/cm2,紫外灯光强度为30μW/cm2的条件下,处理150min后,COD的去除率为92.06%,氨氮浓度从44.61mg/L下降至2.84mg/L,色度去除率达到100%,UV254去除率为74.22%。(3)在静态实验研究的基础上,建立了光电催化氧化处理反渗透浓水的连续流反应体系。这一实验主要是通过改变电流密度、水力停留时间(HRT)两个反应条件,观察反渗透浓水处理前后COD、氨氮、色度及UV254等污染物浓度的变化,从而得到电流密度和水力停留时间对光电催化氧化连续流处理反渗透浓水效果的影响。