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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