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含油废水的处理难度较大,主要由于水体中含有阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)和表面活性剂等组分,使得水体变得复杂且难以修复,传统水处理技术无法满足含油废水的处理要求。纳米TiO2光催化剂具有高效、无毒、广谱等优点,是一种极具潜力的含油废水深度处理技术。然而在水处理应用中,由于TiO2粒子的粒径过小,回收十分困难。因此,对TiO2光催化粒子进行固定化研究,并制备出能够应用于复杂含有水体净化的TiO2复合光催化材料,对加强含油废水的修复和回用具有重要意义。为了避免直接填充TiO2到聚合物膜中会造成有机载体的损伤,本文在碱性条件下,通过硝酸铝水解与双模板剂(CTAB和PEG-400)协同作用下,制备出具有双介孔结构Al2O3/void/TiO2光催化粒子(AVT)。然后将AVT粒子填充到PVDF膜中制备出复合光催化膜AVTP。通过FT-IR、SEM、TEM、和BET等手段对AVT粒子进行了表征,结果表明AVT粒子具有良好的核壳结构,且Al2O3外壳具有疏松多孔的特征;AVTP复合膜的断面SEM证明AVT粒子填充到PVDF中;另外,本文也根据AVT和AVTP对浓度为100 mg/L的HPAM水溶液的降解效果,对其制备工艺进行了优化。为了解决无机载体通过物理方法负载TiO2纳米粒子存在结合力弱,易脱落的问题,本文在直径为1-2 mm的活性氧化铝球表面采用液相沉积法负载TiO2纳米粒子,制备出TiO2负载Al2O3光催化剂(TA)。通过对TA光催化剂的SEM表征,可以得出TiO2成功负载于球形氧化铝表面;TA的FT-IR表征证明TiO2与Al2O3存在Al-O-Ti共价键作用,大大增强了两者间结合力,使负载更加稳固。同时,本文根据TA光催化剂对浓度为100 mg/L的HPAM水溶液的降解效果对其制备工艺进行了优化。通过对AVTP光催化膜和TA光催化剂处理含油废水的考察,结果表明在进水COD 118 mg/L和油含量33 mg/L时,AVTP深度处理150 min后的出水COD和油含量分别达到46 mg/L和10 mg/L;TA深度处理150 min后的出水COD和油含量分别达到35 mg/L和9 mg/L。两者均达到天津市污水排放一级标准,在含油废水水体净化与修复方面具有良好的应用前景。