Page 241 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

3
第 1 期 王勇等：α-Fe O 催化臭氧氧化耦合陶瓷膜处理含酚废水 · 237 ·
2
少膜表面上的浓差极化和污垢沉积，保证废水处理 塞模型。这可以表明，溶液中的催化剂逐渐在陶瓷
效率。 膜上富集，形成滤饼层，且表面滤饼层存在着可累积
2.3.2 膜污染类型 性。另一方面，造成的膜污染基本发生在膜表面，孔
为了明确该工艺的膜污染类型， 对 4 个经典膜 内污染几乎可以忽略，未发生诸如标准堵塞所描述
污染模型进行拟合，得到的拟合参数如 图 9 所示。 的 α-Fe O 进入膜孔内的现象，这说明膜可以 对 α-
3
2
完全堵塞模型、中间堵塞模型、滤饼堵塞模型和标 Fe O 进行有效拦截。在试验过程中，随着膜污染的
3
2
2
准堵塞模型 的 R 分别 为 0.947、0.988、0.98 和 0.969， 逐渐加深，有必要及时对膜进行反冲洗以恢复膜通
4
说明膜污染过程主要归因于中间堵塞模型和滤饼堵 量，保证装置运行。

图 9 膜污染堵塞模型拟合结果
Fig.9 Fitting results of membrane fouling blockage model

2.4 催化氧化耦合陶瓷膜稳定性分析 染阻力的构成。由 图 1 可见，连续运 行 6 个周期
0
0
考虑到在间歇试验无法反映实际工程中连续进 时，反冲洗后 的 J/J 恢复至初始值 的 97.5%，运行结
0
水的运行状态，需要进行连续流试验。因此，在连续 束 时 J/J 降 至 0.927。另一方面，在反应过程中的膜
进水条件下，恒定操作压力 为 30 kP 时，水力停留时 污染情况得到了有效的控制，陶瓷膜表面 的 α-Fe O 3
a
2
间（HRT）需满 足 30 min。 表 3 为连续运行过程中 并未进一步增加膜阻力。但是运行过程中的可逆污
CO 去除率的变化。由 表 3 可见，CO 去除率随着 染在缓慢转为不可逆污染，反应结束时得到最大的
D
D
不可逆污染阻力，占总膜阻力 的 12.94%。仅使用去
反应时间未出现明显降低，均维持 在 85 % 以上。说

明在运行过程中，随着催化剂在陶瓷膜表面的逐渐 表 3 连续运行过 程 CO 去除率变化
D
Table 3 Change of COD removal rate during continuous
富集，催化剂投加量的降低对催化氧化反应速率影
operation
响有限。限于装置设计，废水降解效果并未达到间
时间/min 30 60 90 120 150 180
歇试验的处理效率，可进一步优化装置，延 长 HRT。
图 1 显示了连续运行过程中出水通量及膜污 COD去除率/% 86.91 86.25 85.28 86.33 86.13 86.01
0