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本文设计了一种悬浮型光催化-膜分离耦合反应装置(简称反应装置),首先,确定了反应装置的基本操作条件,同时探究了其操作参数对膜污染的影响；其后,重点研究了TiO2/MCM-41催化剂对膜的污染特性,同时考察了TiO2/MCM-41催化剂的光催化降解性能和悬浮性能。实验结果表明：反应装置的最佳光催化区曝气量、酸性红B浓度、TiO2投加量分别为0.15 m3/h、18 mg/L和 1.0 g/L;膜通量衰减率随商业TiO2催化剂浓度、跨膜压差、光催化区曝气量和循环管气冲洗时间间隔的不断增大均呈现出不断增加的趋势,而随着pH值和膜底曝气量不断增大分别呈现先增加后降低和不断下降的趋势,其中最佳的商业TiO2催化剂浓度为1.0 g/L、跨膜压差为0.015 Mpa、光催化区曝气量为0.15 m3/h、循环管气冲洗时间间隔为50 min、pH值取3.00、膜底曝气量为0.042 m3/h；废水中的CaCl2电解质减轻了膜污染程度,而Na2SO4和NaCl加重了其的污染程度；酸性红B的存在增大了膜通量衰减率,但运行10h时膜通量衰减率仅增加了2%。TiO2/MCM-41催化剂的废水降解率随TiO2负载量增加、MCM-41分子筛和TiO2/MCM-41催化剂粒径的减小、以及TiO2/MCM-41催化剂超声时间的增加而均呈现出先增大后降低的趋势；而膜通量衰减率在TiO2负载量为80%时最低、同时随MCM-41分子筛和TiO2/MCM-41催化剂粒径减小、以及TiO2/MCM-41催化剂超声时间的增加而分别呈现出先降低后增大、不断增大和先增大后降低的趋势,适宜的MCM-41分子筛粒径、TiO2负载量、TiO2/MCM-41催化剂粒径和其超声时间分别为0.61μm、30%、11.26μm、60 min; TiO2负载量为80%的TiO2/MCM-41催化剂适宜的MCM-41分子筛粒径为0.78μm。TiO2/MCM-41催化剂在运行20 h时膜通量衰减率比商业TiO2催化剂减轻了39.30%,且在膜底曝气量为0.042m3/h和在线反冲洗时,前者的膜通量衰减率分别下降了33.36%和40.76%而后者分别为19.09%和23.72%；同时前者3.5h的光催化降解率100%、悬浮浓度0.850g/L (0.839 g/L)比后者的89.93%、0.802 g/L (0.789 g/L)分别提高了10.07%、0.048 g/L (0.050 g/L),故TiO2/MCM-41催化剂具有高的光催化降解性能和悬浮性能且对膜的污染程度低。