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光催化自清洁膜的发展现状及其在厕所污水处理中的应用展望

2021-03-18于振江张亚雷周雪飞

净水技术 2021年3期

杨 蕾,于振江,刘 洁,张亚雷,3,周雪飞,3,*

(1.同济大学环境科学与工程学院,上海 200092;2.污染控制与资源化研究国家重点实验室,上海 200092;3.上海污染控制与生态安全研究院,上海 200092)

传统污水处理技术如化学法、物理法、生态处理技术等已不能满足高效率、低成本、运行管理方便、环境友好等多方面处理要求,寻找高效低耗的技术来完成复杂水质的处理处置备受关注。其中,膜技术因其占地面积小、运行与维护操作简单、处理效率高等优点[1],被越来越广泛地应用于污水的处理。但是,膜污染的存在往往会导致膜通量急剧下降、清洗频繁等问题,制约了膜技术进一步的应用。膜污染主要分为有机、无机和生物污染。其中,有机和生物污染是产生不可逆污染的主要原因,尤其是后者,由于细菌等不可逆转地黏附在膜表面形成细菌菌群和生物膜,产生抵抗阻力抑制水分子的传输。微生物在膜表面生长、繁殖和迁移形成的这种不可逆污染,加剧了污染的复杂性和难控性[2]。控制膜表面不可逆污染有2种主要方式:一种是通过表面改性技术,尤其是加入一些纳米材料,来改善膜表面亲水性或控制表面电荷特性,达到增强抗污性的目的[3-4];一种是利用光催化剂的催化降解活性来进行污垢修复,达到膜在光照下的自清洁效果[5-6]。

将膜技术与光催化技术耦合实现膜表面自清洁是近期研究的热点[7-10]。光催化技术,作为一种绿色清洁技术,可以有效地去除水中的有机污染物,甚至有效抑制水中的病原性微生物,但其也存在一定的缺点,如在污水中光吸收能力有限、催化剂回收困难等,严重制约了它的工程实际应用。……

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