中空纤维膜无泡曝气是一种可以有效解决河道污染和修复河道生态的技术,制备高质量的中空纤维膜是该项技术成功应用的关键。论文针对普通中空纤维膜强度偏低、亲水性待提高等问题,研究了涤纶编织管增强型PVDF中空纤维膜的制备以及致孔剂、表面活性剂的使用对中空纤维膜亲水性等性能的影响,并利用所制备的中空纤维膜进行了曝气系统的设计制作和实际应用。论文引入涤纶编织管作为中空纤维膜的增强体,使用自制的涂覆装置和纺丝设备制备增强型中空纤维膜。该方法操作简单,生产效率高,利于工业化生产。在此基础上,研究两种致孔剂PVP-K30和PEG-400对增强型中空纤维膜纯水通量、孔径分布、孔隙率和力学性能的影响。研究表明,增强体的引入能较大程度的提高膜的强度,其断裂强度高达190 MPa,相比提高近10倍,大大拓展了中空纤维膜的应用领域。同时,PVP-K30和PEG-400都能提高膜的孔隙率和通透性。但PVP-K30在膜表面的开孔效果和提高膜的拔出和爆破强度方便要优于PEG-400,而PEG-400在抑制大孔生成和降低膜表面接触角有明显优势。当两种致孔剂同时加入时,两者所产生的效果进行了叠加,当加入6wt%PVP-K30和4wt%PEG-400时,除拔出和爆破强度有小幅下降,其他各项性能十分优异,纯水通量更是达到713.70L·m-2·h-1。论文通过在铸膜液中加入表面活性剂吐温-80制备了适用于中空纤维膜曝气的亲水性、高通量的增强型中空纤维膜。研究表明,吐温-80能显著提高膜的通透性和降低膜的接触角,最高纯水通量可达1142.77L·m-2·h-1,当吐温-80用量在2wt%-5wt%时,接触角在65°左右。此外,当吐温-80用量为2wt%-3wt%时,有减小膜表面孔径的作用,从而提高膜的泡点压力。论文设计了以增强型、亲水性PVDF中空纤维膜为曝气材料的曝气系统,对污染河道进行实地修复,并对该系统进行3个月的长期运行监测。实际应用表明,在自然环境下,大约需要3周到1个月的挂膜时间。中空纤维膜无泡曝气系统能有效的提高水体中DO含量,抑制淤泥的厌氧发酵,解决河道的黑臭问题。由于生物膜的作用,该系统能有效的降低水体中COD、NH3-N和TP含量,去除率分别达到64.42%、90%和74.19%。修复后河道水质各项指标均达到Ⅳ类水标准。