本文通过对有机膜分离技术与光催化技术的耦合,设计了一体式光催化氧化一膜分离三相流化床反应器;并采用u型PVDF中空纤维膜,通过对以工业级TiO₂光催化氧化降解低浓度Acid Red B模拟废水的实验,对一体式反应器的性能进行了研究。实验结果表明:本实验系统中适宜的运行条件为:TiO₂浓度2g/L,Acid RedB浓度为10 mg/L,pH值控制在2.5,膜通量为15 L/h,膜丝底部曝气量0.6 m³/h,反应区曝气量为3.6 m³/h。当采用光源为350 W紫外高压汞灯时,反应器预反应时间为2 h时;一体式反应器连续运行120 h膜出水脱色率稳定在90%以上。膜丝底部曝气可有效地提高膜丝表面的错流率,对减缓膜污染有明显效果,反应区适宜的曝气量不仅可保证反应器内催化剂呈良好的悬浮状态,同时还可使膜分离区的紊流程度加强,有利于减缓膜污染。在酸性及碱性条件下有利于减缓膜污染,膜污染的主要影响因素是催化剂,且随TiO₂浓度增加膜污染变的严重。采用在线反冲的清洗方式可以保证反应器长期、稳定地运行,且采用“表面冲洗+碱洗+碱液反冲”相结合的清洗方式可以使污染后的膜通量恢复到99%以上。