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随着环境污染的日益严重和水资源的严重短缺,人们对污水的再生问题越来越关注,其中对二级出水的再生利用尤为重视。本论文以城市二级出水为原水,考察了纳米TiO2光催化对二级出水中有机物的氧化效能及影响因素,同时对该二级出水的光催化氧化反应进行了动力学分析,最后探讨了不同光催化时间预氧化二级出水超滤过程的膜污染特性,以期为今后二级出水的再生利用及控制膜污染等方面提供参考和依据。主要得出以下结论:（1）根据水中TOC、UV254的去除率,得出二级出水的光催化氧化最佳条件为:纳米二氧化钛投加量300mg/L,曝气条件1.0 L/min。（2）二级出水光催化氧化反应属于假一级反应,光催化对二级出中不同类型有机物均有不同程度的降解,其中UV254的反应速率最快,K值最大为8.81×10-3min-1、周期更短,说明二级出水中含Π键等不饱和物质在光催化氧化下,比其它物质更易被降解。（3）光催化对二级出水中有机物分子量分布影响较大,随着光催化时间的增加,小于3k Da的小分子有机物所占比例由32.8%逐渐上升为40.3%,大于100k Da的大分子有机物则由36.1%下降到6.7%,其它区间所占比例较小。光催化反应60min时,对二级出水中有机物分子量的改变较大,水中有机物整体按大分子向小分子、小分子向无机化的规律变化。（4）二级出水中以腐殖酸类物质为主的荧光类物质随光催化时间的增加而被不断降解,并且逐渐被降解为类蛋白质、氨基酸等中间物质,其中以光催化60min时对水中荧光物质降解最为明显。（5）经GC-MS检测分析,二级出水及光催化氧化有机物中间产物主要有烷烃、烯烃、醇、酮、羧酸、酯、苯同系物及其它种类有机物,对比光催化前后,发现二级出水中有机物种类和数量明显增多,这主要是由于光催化氧化降解大分子量的有机物为小分子量,出现了新结构的有机物,增加了小分子量区间的有机物数量。产生新的结构物质中以烷烃类居多,而醇、环状结构和羧酸类化合物明显减少,这主要是光催化氧化对其双键、苯环等结构进行不同程度的破坏所致。（6）不同条件混合液超滤过程膜通量均有不同程度的衰减,随着反应的进行,在光催化60min后混合液超滤过程膜通量衰减较为缓慢。主要是光催化将二级水中的有机物降解为小分子有机物,减少了可能形成膜污染的污染物量,导致通量衰减程度比单纯二级水小。随着光催化时间的延长,其混合液超滤膜过程膜通量恢复率略有降低,但污染层变得较易清洗。综合发现,一定时间的光催化预氧化可减缓后续超滤过程的膜污染,一方面通过改变水中有机物分子量大小及分布减缓对膜的污染,另一方面部分小分子有机物可吸附在纳米TiO2光催剂表面,从而累积在膜的表面导致膜通量衰减幅度有一定的增加,但是该部分膜污染却是较易通过清洗消除和恢复的。