全国约有61%的城市缺水,其中约31%为严重缺水。因此,寻找其它水源供应或回用废水已成为当务之急。近年来,有关应用光催化技术和膜分离技术处理印染废水的研究较少,且基本上使用悬浮型的光催化反应器,但纳米级的光催化剂粒径极小易于流失且回收困难,不利于推广。因此,本文提出联合负载型纳米Ti02三维泡沫镍光催化网和膜分离技术回用印染废水,并对其实验条件、工艺参数、回用水质和材料的失活与再生进行研究,结合数值模拟方法及其在实际工程应用的基础上,开发设计出印染废水深度净化回用装置,并利用Fluent 14.5软件优化其关键部件,为印染废水的回用提供有价值的科学理论依据和工业化应用参考。首先,采用复合电镀技术制备出负载型纳米Ti02三维泡沫镍光催化网,联合制备出的光催化网和膜分离技术回用印染废水,考察了辐照时间、pH值、压力等条件对实验的影响,并且对回用水质及膜污染进行分析。结果表明：在光催化降解实验中,pH=4,辐照90 min时,光催化的降解效率最高。在膜分离实验中,pH=10,超滤膜的通量衰退较缓；pH=4,反渗透膜的通量衰退较缓；考虑节省电耗和提高效率,反渗透压力选为0.5MPa。使用光催化技术辐照2小时,可以减缓超滤膜和反渗透膜通量衰退分别约为12%和8%,有效控制膜污染。联合光催化-膜分离技术回用印染废水后,刚果红的去除率达99.2%,色度(稀释倍数)小于3,COD含量约为20.12 mg/L,硬度约为28.03mg/L和电导率约为883 μs/cm,各水质指标不仅优于染整行业回用生产标准值,也远远优于中央空调循环系统补给水标准值。其次,对失活后的光催化网、超滤膜和反渗透膜进行再生工艺研究。实验结果表明：采用乳酸+超声波清洗后的光催化网再生效果最好,对刚果红的去除率和全新光催化网的相当。采用碱洗+氧化法对污染后的超滤膜进行清洗,积累在膜表面绝大部分的絮状污染物已经基本消失,膜通量恢复率达95%。采用碱洗+酸洗法对污染后的反渗透膜进行清洗,积累在膜表面绝大部分的晶粒污染物已经基本消失,通量恢复率可达90%以上,脱盐率恢复到97%。最后,优化光催化-膜分离技术回用印染废水的工艺流程,开发设计出印染废水深度净化回用装置,并利用数值模拟方法优化其关键部件。应用Fluent14.5软件对光催化反应器和卷式膜组件进行优化设计,为以后的实际应用打下基础。光催化反应器优化模拟结果显示：增加挡板一方面可使其内部流场的混乱度增加,在一定程度上破坏了流场的稳定性；另一方面可以增加流体的停留时间,使污染物得到进一步降解,从而降低光催化反应器的循环次数,节省电耗。挡板间距为120 mm时,在每个独立的光催化反应器空间内可以形成两个涡流。卷式膜组件优化模拟结果显示：三角形隔网比圆形隔网和正方形隔网产生了更大尺寸的旋涡。当Δ1/h=3时,隔网间距较合适,旋涡得到较充分发展,运输颗粒的作用得到较有效发挥,因此强化传质效率最为明显；当Al/h=5、8时,由于隔网的间距过长,旋涡的尾流区过度发展,从而削弱了旋涡运输颗粒的作用。