專利名稱：一種利用納米材料光催化氧化抑制膜污染的方法
技術領域：
本發明涉及一種膜污染，尤其是涉及一種利用納米材料光催化氧化抑制膜生物污染的方法。
背景技術：
膜生物反應器(Membrane Bioreactor， MBR)是一種將膜分離技術與傳統生物處理技術 有機結合的高效污染水處理與回用設備。近幾十年來得到迅猛發展，對污染水的處理與回用 起到了良好的作用。但是，目前制約膜生物反應器大規模應用的根本原因是膜污染問題(桂 平，黃霞，陳穎，等.膜-生物反應器運行條件對膜過濾特性的影響[J].環境科學，1999， 20(3):38-41)膜污染是指在膜過濾過程中，被分離料液中的溶質分子、膠體粒子和顆粒物在 膜表面或膜孔內部產生吸附或沉積，使膜孔道變小或堵塞，在膜表面形成凝膠層或濾餅層， 造成膜通量不斷降低或者膜兩側驅動壓力不斷升高，從而直接導致產水量降低，運行成本提咼。膜污染的影響因素總的來說包括三個方面，即膜材料的性質、活性污泥混合液的性質和 MBR工作的水利條件(李軍，張剛，江定國等.延緩膜生物反應器中膜污染的措施探討[J].中 國給水排水，2007， 23 (10): 256-263)研究發現，在膜生物反應器中的膜污染主要是生物污 染，因此欲抑制膜生物反應器處理污水過程中的膜污染，解決生物污染是關鍵(許堅，徐振 良.膜生物反應器污水處理過程中膜生物污染研究進展[J].水處理技術，2002 ， 28 (3): 184-188)。隨著納米Ti02光催化氧化效應的發現，納米Ti02光催化氧化法作為降解水中難降解有機 化合物的有效手段引起了各國眾多研究者的廣泛重視。這種效應的原理是利用納米Ti02在紫 外線照射下產生具有強氧化性的羥基自由基，從而氧化污水中的有機物(GoswamiDY.A review of engineering development of aqueous phase solar photocatalytic detoxification and disinfection process[J] .Journal of Solar Engineering, 1997,119(3):101~107)納米材料的光催 化氧化的應用是近年來污水處理領域的研究熱點之一。
1. 一種具有氣流通道的飛行器，包括外殼，其特征在于所述外殼包
括內層(4)和環繞內層的外層(3)，所述內層和外層間形成環形洞(2)， 所述環形洞(2)包括氣流導入口 (8)和氣流導出口 (5)，其中氣流導入 口 (8)位于外殼的前端，外界氣流可通過氣流導入口 (8)進入環形洞(2)， 并可通過氣流導出口 (5)排出。
2. —種具有氣流通道的飛行器，包括外殼和機翼，其特征在于所述 機翼至少為兩層結構，每兩層結構之間為流體層(13)，所述流體層(13) 具有進氣口和出氣口，所述進氣口位于機翼前端，外界氣流可通過進氣口 進入流體層(13)。
3. 根據權利要求2所述的具有氣流通道的飛行器，其特征在于所述 外殼包括內層(4)和環繞內層的外層(3)，所述內層和外層間形成環形洞
(2)，所述環形洞(2)包括氣流導入口 (8)和氣流導出口 (5)，其中氣 流導入口 (8)位于外殼的前端，外界氣流可通過氣流導入口 (8)進入環 形洞(2)，并可通過氣流導出口 (5)排出。
4. 如權利要求1或3所述的具有氣流通道的飛行器，其特征在于所 述外層外殼的側面設有環形窗(7)，外界氣流可通過環形窗(7)進入環形 洞(2)。
5. 如權利要求4所述的具有氣流通道的飛行器，其特征在于所述環 形窗(7)為進氣角度可調節的環形窗。
6. 如權利要求5所述的具有氣流通道的飛行器，其特征在于還包括 安裝在外殼上的旋轉頭(18)以及驅動旋轉頭的電機(19)，所述旋轉頭(18) 的位置與氣流導入口 (8)的位置相適應。
7. 如權利要求3所述的具有氣流通道的飛行器，其特征在于所述流參見圖l，以下實施例以模擬生物污水(生活或/和工業污水)為膜生物反應器的進水， 污水的水質條件為COD濃度為200 800mg/L，氨氮濃度為10 60mg/L， pH值為6.5 8.5， 溶解氧濃度為2.0 4.0mg/L，水利停留時間為5 10h，污泥停留時間為5 10d。在不同水質 條件下，增設了納米Ti02光催化氧化反應器3的膜生物反應器在運行20d后的膜通量狀況。 模擬生物污水(生活或/和工業污水)經進水系統(包括進水泵等)l進入膜生物反應器的生 物反應器2，再經過增設的納米Ti02光催化氧化反應器3后通過膜生物反應器的膜分離組件 4，最后由出水系統(包括出水泵等)5排出或回用。納米Ti02光催化氧化反應器可選用內壁鍍有納米Ti02涂層的管狀不銹鋼圓柱，管狀不 銹鋼圓柱前后兩端分別設有進水端和出水端，管狀不銹鋼圓柱內腔設有紫外線石英燈管。納米Ti02光催化氧化反應器也可直接選購，最好采用型號為EBE-50L型，生產廠家為 深圳市碧寶環保科技有限公司的產品。實施例1膜生物反應器進水為模擬生物污水，水質如下COD濃度為800mg/L，氨氮濃度為 10mg/L， pH值為6.5，溶解氧濃度為2.0 4.0mg/L，水力停留時間為5h，污泥停留時間為5d， 納米Ti02光催化氧化反應器的水力停留時間為2h。實驗結果運行20d后膜通量為15 20L/m2h。與普通的膜生物反應器相比，膜通量提高大于50%。實施例2膜生物反應器進水為模擬生物污水，水質如下COD濃度為500mg/L，氨氮濃度為 30mg/L， pH值為7.5，溶解氧濃度為3.0mg/L，水力停留時間為8h，污泥停留時間為8d，納 米TiO2光催化氧化反應器的水力停留時間為3h。實驗結果:運行20d后膜通量為15 20L/m211。 與普通的膜生物反應器相比，膜通量提高大于50%。實施例3膜生物反應器進水為模擬生物污水，水質如下:COD濃度為500mg/L,氨氮濃度為60mg/L， pH值為8.5，溶解氧濃度為4.0mg/L，水力停留時間為10h，污泥停留時間為10d，納米1102 光催化氧化反應器的水力停留時間為5h。運行20d后膜通量為15 20L/m2h。與普通的膜生 物反應器相比，膜通量提高大于50%。
權利要求
1.納米TiO2光催化氧化膜生物反應器，其特征在于設有膜生物反應器和納米TiO2光催化氧化反應器，納米TiO2光催化氧化反應器的進水端與膜生物反應器的生物反應器出水端連通，納米TiO2光催化氧化反應器的出水端與膜生物反應器的膜分離組件進水端連通。
2. —種利用納米材料光催化氧化抑制膜污染的方法，其特征在于包括以下步驟(1) 將污水通入納米Ti02光催化氧化膜生物反應器的生物反應器進水端，將膜分離組件 出水端與回用水管連通；(2) 接通電源開關，啟動生物反應器進水端的進水泵，啟輝納米TK)2光催化氧化反應器 中的紫外線石英燈管；(3) 保持上述設備的正常工作狀態，需停止工作時，斷開電源開關。
全文摘要
一種利用納米材料光催化氧化抑制膜污染的方法，涉及一種膜污染。提供一種利用納米材料光催化氧化抑制膜污染的方法。設有膜生物反應器和納米TiO<sub>2</sub>光催化氧化反應器，納米TiO<sub>2</sub>光催化氧化反應器的進水端與膜生物反應器的生物反應器出水端連通，納米TiO<sub>2</sub>光催化氧化反應器的出水端與膜生物反應器的膜分離組件進水端連通。將污水通入納米TiO<sub>2</sub>光催化氧化膜生物反應器的生物反應器進水端，將膜分離組件出水端與回用水管連通；接通電源開關，啟動生物反應器進水端的進水泵，啟輝納米TiO<sub>2</sub>光催化氧化反應器中的紫外線石英燈管；保持上述設備的正常工作狀態，需停止工作時，斷開電源開關。
文檔編號C02F9/14GK101224938SQ20081007059
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月31日 優先權日2008年1月31日
發明者盧昌義, 健 孔 申請人:廈門大學