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第1章 基于超分子化学作用的膜改性机理1

1.1 有机膜改性方法1

1.1.1 物理共混3

1.1.2 表面活性剂在膜表面的吸附改性4

1.1.3 等离子体改性4

1.1.4 光辐照改性5

1.1.5 高能辐照接枝改性5

1.1.6 表面化学反应5

1.2 基于超分子化学作用的膜亲水改性机理研究6

1.2.1 超分子化学概念6

1.2.2 超分子化学的研究历史7

1.2.3 超分子化学作用成膜机理10

1.3 基于超分子化学作用的PVDF膜表面改性机理13

1.3.1 PVDF基膜结构及性能特点13

1.3.2 改性材料的结构和性能特点14

1.3.3 复合膜成膜机理14

1.3.4 超分子化学作用与化学交联作用结合的PVDF膜表面改性机理15

参考文献16

第2章 PVDF膜的表面改性研究19

2.1 概述19

2.1.1 有机膜改性方法19

2.1.2 油水分离膜的亲水改性22

2.2 膜改性及改性膜性能研究23

2.2.1 膜改性研究方法23

2.2.2 改性效果研究方法24

2.3 膜改性实验研究结果26

2.3.1 基于氢键作用的PVDF膜改性26

2.3.2 氢键与化学交联共同作用的PVDF膜表面改性29

2.3.3 基于分子间作用的PVDF膜表面改性31

参考文献36

第3章 改性膜的性能及表面结构表征39

3.1 改性膜的热稳定性39

3.1.1 测试及表征方法39

3.1.2 测试结果41

3.2 膜的机械稳定性测试43

3.2.1 测试方法43

3.2.2 测试结果44

3.3 膜的孔径分布和截留性能45

3.3.1 BET等温吸附方程45

3.3.2 膜的孔径及孔径分布47

3.3.3 膜的截留性能47

3.4 膜的表面分子基团及表面结构表征49

3.4.1 红外光谱表征膜表面的分子基团49

3.4.2 膜的元素组成表征54

3.4.3 FTIR和XPS结果的综合分析59

3.4.4 膜的表面微观形貌59

参考文献63

第4章 改性膜的抗污染性能研究66

4.1 概述66

4.1.1 膜污染研究现状66

4.1.2 膜污染控制技术研究现状70

4.2 实验研究方法73

4.2.1 试剂和仪器73

4.2.2 含油水的配制及油含量测定73

4.2.3 静态吸附实验73

4.2.4 膜通量衰减实验74

4.2.5 膜污染指数实验74

4.2.6 污染后膜的表面形貌74

4.3 改性膜的静态吸附性能74

4.3.1 吸附动力学曲线74

4.3.2 初始浓度对吸附的影响75

4.3.3 温度对吸附平衡的影响76

4.4 改性膜的运行稳定性研究77

4.4.1 膜通量与渗透物体积的关系77

4.4.2 膜通量随时间的变化78

4.5 膜污染指数研究79

4.5.1 膜污染指数79

4.5.2 膜污染指数的实验测定80

4.5.3 改性前后膜对油的吸附性比较81

4.5.4 吸附后膜表面微观形貌81

参考文献83

第5章 改性膜在处理低浓度含油废水中的应用85

5.1 概述85

5.1.1 含油废水的主要来源及处理技术研究现状86

5.1.2 含油废水的物化性质87

5.1.3 油类对环境的污染88

5.1.4 含油废水的处理方法88

5.1.5 油水分离膜的研究现状92

5.2 旋流膜分离器分离机理99

5.2.1 两相流理论99

5.2.2 旋流分离理论100

5.2.3 旋流膜分离器分离机理100

5.3 旋流膜分离器101

5.3.1 膜组件101

5.3.2 膜分离器102

5.4 旋流膜分离器处理含油废水模型106

5.4.1 过滤速率的准数模型106

5.4.2 模型的分析讨论107

5.4.3 膜污染量预测模型108

5.4.4 模型讨论109

5.4.5 两个模型的综合分析109

5.5 旋流膜分离技术处理低浓度含油废水研究110

5.5.1 旋流膜分离技术处理低浓度含油废水实验111

5.5.2 含油水油分散性实验结果113

5.5.3 旋流膜分离技术处理低浓度含油废水的影响因素分析114

5.6 旋流膜分离器处理含油废水的膜污染研究120

5.6.1 旋流膜分离过程中的膜污染分析120

5.6.2 膜污染实验结果122

5.6.3 旋流膜分离器处理含油废水的膜清洗研究123

5.6.4 膜运行稳定性实验124

参考文献125

第6章 改性膜在微污染水源水处理中的应用129

6.1 概述129

6.1.1 水源的污染现状129

6.1.2 常规饮用水处理工艺的缺陷133

6.1.3 微污染饮用水源水的处理技术研究进展135

6.2 预处理方法的选择135

6.2.1 微污染水源水水质特点135

6.2.2 预处理方案比选136

6.2.3 预处理工艺参数优化137

6.3 膜分离器的设计140

6.3.1 膜组件选择140

6.3.2 膜分离设备设计140

6.3.3 膜处理效果研究141

6.4 膜运行污染研究145

6.4.1 运行过程的膜污染分析145

6.4.2 过程的传质动力学研究150

参考文献153