近年来，随着国民经济的不断发展和人民生活水平的日益提高，中央空调事业取得突飞猛进的发展，中央空调系统的研究开发也引起越来越多业内人士的广泛关注。然而，中央空调系统给我们带来方便舒适的同时，却面临许多严重的负面问题，其中，中央空调循环冷却水系统中微生物污染问题令人堪忧，由冷却水微生物污染造成的严重危害日益突出。因此，我们必须加强对中央空调冷却水水质的监测管理以及选择合理有效的处理方法。光催化氧化法在冷却水水处理方面比生物降解方法具有速度快、无选择性、处理彻底等优点，而在价廉、环境友好性、可长期使用等方面又明显优于传统的化学氧化方法，从而成为引入注目和可能广泛应用的中央空调冷却水处理新技术。 课题研究的反应器是本研究团队在广东省粤港关键领域重点突破项目支持下，自主研发出来的一款基于光催化原理的新型水处理装置。本文旨在研究该反应器在中央空调冷却水中的处理效果，结合光催化技术的研究现状及其在实际工程应用的基础上，对反应器进行合理有效的优化和改进。该研究成果在光催化技术应用在中央空调冷却水处理方面提供了有价值的科学理论依据和工业化应用参考。 1.本论文研究了冷却水中自然菌和大肠杆菌的灭活率在开始反应阶段上升比较快，而后呈现缓慢上升的趋势，灭菌过程都符合一级动力学方程；自然菌和大肠杆菌的灭活率都随着细菌浓度的增加而呈现下降的趋势；反应器配置为UV/镍网/TiO2时对大肠杆菌的灭活效果明显优于镍网/TiO2和UV/镍网；通过透射电镜观察表明光催化反应能有效破坏大肠杆菌结构，并将其逐渐分解；光催化反应器对冷却水中军团菌反应1h后，水样中军团菌由阳性变为未检出。 2.本论文研究了光催化反应器对冷却塔中的藻类的去除效果。随着反应时间的增加，灭藻率先升高后下降；空白镍网在紫外光照射下也具有一定的杀藻功能，其杀藻效果远低于紫外光照射的光催化镍网，而比无紫外照射的光催化镍网杀藻效果高；在水样pH=6.5时，光催化反应器对藻类的去除效果最差，而当pH=4.5和8.5时灭藻率均高于96％。 3.本论文考察了光催化反应器对酸性品红溶液的脱色效果。随着水中酸性品红初始浓度的升高，脱色率下降；溶液pH值等于5、H2O2投加量为5g时，反应器对溶液的脱色效果为最佳；反应器配置为UV/镍网/TiO2对溶液的脱色效果明显优于UV/镍网和镍网/TiO2；酸性品红溶液的UV-Vis吸收光谱表明染料发生了显著降解。 4.本文针对光催化反应器的镍网失活问题进行再生工艺研究。设计一种基于超声波清洗机理的镍网再生技术及其清洗方案。分别对再生前后的镍网表面、超声波清洗后溶液的滤渣进行SEM、EDS和XRD分析，以及实验研究清洗前后镍网对酸性品红溶液的脱色变化规律，结果表清洗后明镍网污垢已基本去除，负载的TiO2脱落并不明显；经超声波清洗液处理后的镍网脱色效果略比全新镍网差，但明显比超声波蒸馏水处理的脱色效果好。 5.针对光催化反应器内紫外灯套管的清洗技术存在的不足，本论文设计一款基于电磁感应原理的光催化反应器内紫外灯套管的新型清洗装置，并申请了专利。该设计保证了紫外灯套管表面的清洁性和透光性，提高整个系统的反应效率；针对光催化反应器内泡沫镍网的防垢除垢方法存在的不足，本论文设计出一款基于超声波原理的光催化反应器内泡沫镍网的防垢除垢装置，正在申请专利。该装置可以防止反应器在工作过程中泡沫镍网中污垢的形成，同时可以对镍网进行停机除垢，具有防止积垢形成和破坏已有积垢的双重作用。 6.为提高负载TiO2镍网的光催化效果，本论文对其表面进行热处理研究。随着表面热处理温度的升高，镍网表面负载的TiO2晶型由锐钛矿向金红石转变，晶粒尺寸增大；在热处理温度为400℃时，镍网对酸性品红溶液的脱色效果为最佳；在热处理温度为500℃时，镍网对大肠杆菌的灭活效果为最佳。