Page 244 - 《环境工程技术学报》2023年第1期

Vol.13，No.1 环 境 工 程 技 术 学 报 第 13 卷，第 1 期
Jan.，2023 Journal of Environmental Engineering Technology 2023 年 1 月

杜明辉，张旺，李丽萍，等.O -PAC-陶瓷膜耦合技术处理苯酚废水性能研 究 [J].环境工程技术学报，2023，13（1）：240-247.
3
DU M H,ZHANG W,LI L P,et al.Study on the performance of O -PAC-ceramic membrane coupling technology for phenol wastewater
3
treatment[J].Journal of Environmental Engineering Technology，2023，13（1）：240-247.
O -PAC-陶瓷膜耦合技术处理苯酚废水性能研究
3
2
1
2
2
杜明辉 ，张旺 ，李丽萍 ，张耀宗 ，孙晓明 1*
1.国家环境保护生态工业重点实验室，中国环境科学研究院
2.华北理工大学建筑与工程学院
摘要 臭氧-粉末活性炭（O -PAC）废水处理技术具备发展潜力，但废水 与 PA 无法有效分离成为该技术的瓶颈。利用陶瓷膜
C
3
技术构建 了 O -PAC-陶瓷膜去除苯酚耦合体系，采用反应动力学、串联阻力模型以 及 Hermans-Brede 模型分别 对 CO 去除和
D
e
3
PA 膜分离性能进行研究。结果表明：O -PA 在 40 mi 内 对 CO 去除率达 到 100%，反应速率是臭氧-颗粒活性炭（O -GAC）
C
D
C
n
3 3
的 2. 倍；采用陶瓷膜 对 PA 和废水进行分离，操作压力超 过 0.06 MP 时，可逆污染向不可逆污染转化；膜污染是由完全堵塞
5
C
a
向滤饼堵塞转化的过程，提高废水在膜表面的流速可以破坏滤饼层的形成；试验连续进 行 6 个周期后，40 mi 时模拟废水的
n
CO 去除率保持 在 95 % 以上，但不可逆污染有增加的趋势。
D
关键词 臭氧；粉末活性炭；陶瓷膜；膜污染
中图分类号：X703 文章编号：1674-991X（2023）01-0240-08 doi：10.12153/j.issn.1674-991X.20210610
Study on the performance of O -PAC-ceramic membrane
3
coupling technology for phenol wastewater treatment
1
2
2
2
DU Minghui , ZHANG Wang , LI Liping , ZHANG Yaozong , SUN Xiaoming 1*
1.State Environmental Protection Key Laboratory of Eco-Industry, Chinese Research Academy of Environmental Sciences
2.College of Civil Engineering, North China University of Science and Technology
Abstract Ozone-powdered activated carbon (O -PAC) wastewater treatment technology has good development
3
potential, but the inability to effectively separate wastewater from PAC has become the technology bottleneck. A
coupled O -PAC-ceramic membrane technology system was constructed with phenol as the target pollutant. The
3
technology was investigated in terms of the performance of COD removal and membrane separation of PAC by
reaction kinetics, the tandem resistance model and the Hermans-Bredee model, respectively. The results showed that
O -PAC was able to achieve 100% COD removal within 40 min, and the reaction rate was 2.5 times that of O -
3 3
GAC. PAC and wastewater were separated by the ceramic membrane, and when the operating pressure exceeded
0.06 MPa, the reversible contamination was converted to irreversible contamination. Membrane contamination was
a process of conversion from complete blockage to filter cake blockage, and increasing the wastewater flow rate on
the membrane surface could destroy the formation of the filter cake layer. After six consecutive cycles of the
experiment, COD removal rate of the simulated wastewater at 40 min remained above 95%, but the irreversible
contamination of the ceramic membrane tended to increase.
Key words ozone; powdered activated carbon; ceramic membrane; membrane fouling

颗粒活性炭（GAC）作为传统的吸附材料广泛应 的提升 。有研究指出，臭氧（O ） 与 GA 具有良好
[2]
C
3
用于水处理工艺中，GA 表面的多孔性及其较大的 的协同作用，在污染物的去除过程中，GA 除了吸附
C
C
比表面积可以使其有效吸附废水中的污染物从而达 作用外也可以作 为 O 与污染物的反应场所提 升 O
3
3
到净化水质的目的 。但是， 当 GA 达到吸附饱和 的氧化效率，同时污染物的降解也恢复 了 GA 的吸
[1]
C
C
时，无论废弃还是再生都将带来资源的消耗和成本 附能力，显著增强了污染物去除效果并延长 了 GAC

收稿日期：2021-10-24
基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项（2017ZX07402-002），国家环境保护生态工业重点实验室开放基金（2022KFF-15），中央级公益
性科研院所基本科研业务费专项（2022YSKY-09）
作者简介：杜明辉（1991—），男，硕士，主要从事水污染控制与废水资源化研究，dmh17367582496@163.com
* 责任作者：孙晓明（1978—），男，研究员，博士，主要从事水污染控制与废水资源化研究，sunxm52@126.com