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本论文以污水处理厂深度处理出水为研究对象,考察了TiO2光催化技术作为再生水消毒工艺的适用性。试验以病原微生物的灭活率为控制指标,研究了催化剂种类,催化剂浓度,光照时间,光照强度,pH,曝气量,有机物含量及浊度等因素对光催化效果的影响,确定了光催化反应参数；研究了光催化对病原微生物金黄色葡萄球菌,粪链球菌,粪大肠菌群,细菌等的灭活效果；同时考察了光催化反应对氨氮,COD, UV254等水质污染指标的去除作用,研究结果表明：(1)在催化剂浓度0.5g/L,催化剂为P25,光照时间30min,光照强度14.33mW/cm2,曝气量0.18L/h的条件下,光催化灭活病原微生物的效果最好。水中有机物含量,浊度值与光催化灭活效果成反比。在同等酸碱程度下,pH>7时对细菌灭活效果相对pH<7更好。(2)光催化对金黄色葡萄球菌,粪链球菌,粪大肠菌群,细菌的去除结果表明,对于金黄色葡萄球菌的灭活,UV+TiO2对金黄色葡萄球菌的完全灭活仅需10min,远少于UV照射灭活的60min。对于粪大肠菌群的灭活,UV+TiO2可在10min将粪大肠菌群完全灭活,灭活耗时高于UV。对于粪链球菌的灭活,二者在lmin光照时均可达到99%以上灭活率。对于细菌总数的灭活,5min以内UV灭活效率高于UV+Ti02,但之后UV+Ti02灭活效率持续高于UV。UV+Ti02灭活时间30min内,细菌存在光复活与暗复活现象。(3)在紫外光照强度14.33mW/cm2,Ti02浓度O.5g/L的条件下,光催化反应60min对水中氨氮去除率为37%, COD去除率为31%,UV254去除率为35%;光催化反应180min对水中氨氮去除率为61%, COD去除率为67%, UV254去除率为48%。(4)光催化灭活病原微生物符合Chick一阶反应效率模型：r=-kN。本试验自主研发的光催化膜反应器,将光催化技术与膜处理工艺结合,催化剂回收率达94%,能有效的回收催化剂,并有助于出水水质的提高：紫外光照强度57.32mW/cm2时,经60min光催化膜处理后,COD去除率从435%提高到63%,UV254去除率从40.7%提高到47.8%,氨氮去除率从40.7%提高到47.8%,浊度去除率从23.0%提高到60.0%。