針對超濾膜和納濾膜在應用過程中出現(xiàn)的膜污染問題,本研究將納米材料應用于膜改性,首先以原位植入的方式制備納米材料改性超濾膜,然后在此基礎上制備納米材料改性納濾膜。通過接觸角測定實驗、過濾實驗（水通量和鹽截留率）、細菌粘附實驗、抑菌實驗、生物膜形成實驗以及納濾膜對微量有機物的截留實驗考察改性前后超濾膜和納濾膜的親疏水性能、過水和鹽截留性能、抗生物污染性能以及納濾膜對微量有機物的截留性能,以探討該改性方法的可行性和優(yōu)劣性。在所選取的五種無機氧化物納米顆粒中,氧化鋁（Al2O3）和LTL型沸石（LTL）納米顆粒（在凝固水浴中的濃度為500 mg/L）能夠均勻且穩(wěn)定地植入到聚砜超濾膜表面,其覆蓋率分別達到37.7%和48.9%。納米顆粒的原位植入對超濾膜底面和斷面的結構沒有影響,但增加了超濾膜的表面粗糙度。經(jīng)納米顆粒改性后的超濾膜（UF-Al2O3、UF-LTL）的接觸角分別為63.2°和49.4°,均比UF-C的接觸角（66.2°）低,且UF-Al2O3和UF-LTL膜的膜阻分別為UF-C膜阻的70.0%和72.3%。雖然UF-Al2O3和UF-LTL膜沒有表現(xiàn)出抑菌性能,但其在細菌粘附實驗中... 

【文章來源】：清華大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號對照表
第1章 引言
    1.1 超濾膜和納濾膜簡介
        1.1.1 超濾膜簡介
        1.1.2 納濾膜簡介
        1.1.3 超濾膜和納濾膜在水處理中的應用
    1.2 膜污染
        1.2.1 膜污染的定義及分類
        1.2.2 膜污染的影響因素及控制方法
    1.3 膜改性
        1.3.1 膜改性的目的
        1.3.2 膜改性的方法分類
    1.4 納米材料在膜改性中的應用
        1.4.1 應用現(xiàn)狀
        1.4.2 已有研究的不足之處
    1.5 研究目的、內容及技術路線
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究內容
        1.5.3 技術路線
第2章 納米材料改性超濾膜和納濾膜的制備
    2.1 普通聚砜超濾膜的制備
    2.2 納米材料原位植入聚砜超濾膜的制備
        2.2.1 納米材料的初選和性質表征
        2.2.2 納米材料原位植入聚砜超濾膜的制備
        2.2.3 納米顆粒穩(wěn)定性能測試
        2.2.4 膜的粗糙程度表征
    2.3 普通納濾膜的制備
    2.4 納米材料改性納濾膜的制備
        2.4.1 納米材料改性納濾膜的制備及優(yōu)化
        2.4.2 膜的粗糙程度表征
    2.5 本章小結
第3章 納米材料改性超濾膜的性能表征
    3.1 納米材料改性超濾膜的親疏水性能
    3.2 納米材料改性超濾膜的過濾性能
    3.3 納米材料改性超濾膜的抗生物污染性能
        3.3.1 模型細菌懸浮液的制備
        3.3.2 細菌粘附實驗
        3.3.3 抑菌實驗
        3.3.4 生物膜形成實驗
    3.4 本章小結
第4章 納米材料改性納濾膜的性能表征
    4.1 納米材料改性納濾膜的親疏水性能
    4.2 納米材料改性納濾膜的過水和鹽截留性能
        4.2.1 試驗方法
        4.2.2 納米材料改性納濾膜的過水和鹽截留性能
        4.2.3 與其他改性方法的對比
        4.2.4 納濾膜的過水和鹽截留性能變化的機理分析
    4.3 納米材料改性納濾膜對微量有機物的截留性能
        4.3.1 試驗方法
        4.3.2 納米材料改性納濾膜對微量有機物的總體截留性能
        4.3.3 納米材料改性納濾膜對微量有機物的單獨截留性能
    4.4 納米材料改性納濾膜的抗生物污染性能
    4.5 本章小結
第5章 結論與建議
    5.1 結論
    5.2 建議
參考文獻
致謝
個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]臭氧氧化對陶瓷膜超濾工藝降低飲用水中濁度的影響[J]. 郭建寧,張錫輝,胡江泳,王凌云,張建國,盛德洋.  環(huán)境科學學報. 2013(04)
[2]超濾膜工藝技術在飲用水處理的應用研究進展[J]. 李滿屯,賈瑞寶,于衍真,楊曉亮.  凈水技術. 2012(06)
[3]混凝/超濾處理微污染原水的試驗研究[J]. 閆昭輝,董秉直.  凈水技術. 2005(06)
[4]混凝處理防止膜污染的作用與機理[J]. 董秉直,夏麗華,陳艷,高乃云,范瑾初.  環(huán)境科學學報. 2005(04)



本文編號：3417116