[發(fā)明專利]一種用于水處理的光芬頓陶瓷膜的制備方法、裝置與使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010692806.7
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111760462B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程治良;全學(xué)軍;李碩;蔡永偉;晏超群
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/02;C02F1/30;C02F1/44;C02F1/72
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 吳興偉;康海燕

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水處理的光芬頓陶瓷膜的制備方法、裝置與使用方法。本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是提供一種催化效果好、性能穩(wěn)定的光芬頓陶瓷膜。本發(fā)明提供了一種用于水處理的光芬頓陶瓷膜的制備方法，主要包括如下步驟：先對平板式陶瓷膜進(jìn)行預(yù)處理，然后將光芬頓催化劑納米粉末制成懸濁液，采用噴墨打印式噴涂成膜裝置將懸濁液噴涂在陶瓷膜上，燒結(jié)，得到光芬頓陶瓷膜。根據(jù)制備得到的光芬頓陶瓷膜，進(jìn)一步設(shè)計了適宜的水處理裝置和處理方法。本發(fā)明方法制備光芬頓陶瓷工藝簡單，成本低、易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。制備得到的光芬頓陶瓷膜配合處理裝置使用，具有良好的光?芬頓催化氧化活性和自清潔抗膜污染特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水處理的光芬頓陶瓷膜的制備方法、裝置與使用方法。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的加快，各類化工、制藥、印染等企業(yè)方興未艾，但帶來的水環(huán)境污染問題也是比較突出。尤其是以染料、內(nèi)分泌干擾物、抗生素、農(nóng)藥、微塑料等為主的新興污染物，由于城市污水處理系統(tǒng)無法徹底處理、工業(yè)污水無序直排、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放等原因大量排放至自然水體中，導(dǎo)致全球很多水域均檢出了這類新興污染物，一般也成為水體的微污染物，含量在1μg/L至100余μg/L之間^[1-12]，已成為全球飲用水安全的重大威脅之一。

目前，這些微污染物處理方法主要有強化生物法^[13-14]，滲透汽化法^[15-16]、臭氧氧化法^[17-18]、電化學(xué)氧化法^[19-20]、芬頓/類芬頓法^[21-22]、活性過硫酸鹽氧化法^[23]、TiO₂光催化法^[24]、光芬頓氧化法^[25-26]、納濾/反滲透法^[27]等。生物法只適合含有豐富碳源和氮源的廢水中高濃度難降解污染物的處理，不適合地下水、飲用水源水、突發(fā)性水源水中微污染物的處理，還存在基建費用高、微生物菌種馴化時間長等缺點；滲透汽化法存在耗能高的問題，處理效果也有限，滲透膜在處理實際廢水時還存在滲透膜污染問題；臭氧氧化和電化學(xué)氧化技術(shù)目前也存在耗能過高的問題，不適合大規(guī)模應(yīng)用；芬頓/類芬頓法和活性過硫酸鹽氧化法需要加入大量的化學(xué)藥劑，不僅成本高，還易于造成二次污染；芬頓技術(shù)還需要加入大量酸堿調(diào)節(jié)廢水pH，同時產(chǎn)生大量的Fe(OH)₃污泥需要處理等附帶問題；TiO₂光催化技術(shù)，由于TiO₂自身的禁帶寬度比較寬(3.2eV)，只能通過紫外光激發(fā)，對太陽能的利用率較低(僅為3％-5％)；且TiO₂激發(fā)產(chǎn)生的電子和空穴容易復(fù)合，導(dǎo)致其光量子效率很低，極大地限制了TiO₂的應(yīng)用范圍；光芬頓氧化法，目前主要存在納米光芬頓催化劑易于流失、難以回收，以及可見光利用率低等問題；納濾、反滲透等膜分離技術(shù)，長期運行過程中膜易于吸附有機物、納米膠體物質(zhì)、微生物等，造成的膜污染問題，是制約其廣泛應(yīng)用的一大障礙，不僅增大了膜處理技術(shù)的運行成本，嚴(yán)重的將導(dǎo)致整個膜系統(tǒng)的癱瘓；并且膜分離產(chǎn)生的濃縮液的處理也是一大難題^[28]。