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以PVDF为膜主材的超滤膜目前在水处理领域应用较为广泛,但因其本身的强疏水性引起的膜污染限制了其推广。众多的分离膜研究者通过共混、接枝、表面涂覆等技术手段对PVDF膜进行亲水化改性。但是研究人员通常只用改性膜的亲疏水性、宏观的膜通量衰减、污染物吸附等因素说明PVDF改性膜的抗污染特征,并没有给出改性膜抗污染特性的根本原因及理论依据。目前斯坦福、北海道等大学已经证实了原子力显微镜结合胶体探针解析膜污染机理的实用性。本文采用亲水性高分子材料聚乙烯醇(PVA)对PVDF超滤膜进行亲水化涂敷改性。考察了制备条件对自制PVDF/PVA亲水化改性膜的亲疏水性、通量衰减等指标的影响,确定了最佳制备条件。同时利用模拟废水(腐植酸、海藻酸钠溶液)、实际废水(污水厂二级出水经树脂分离的亲水、强疏水、弱疏水溶液)对PVDF/PVA改性膜及PVDF基膜进行了超滤膜过滤实验及清洗实验,结合原子力显微镜及自制胶体探针等实验手段考察了膜的通量衰减、膜-污染物粘附力、膜通量恢复率等膜污染评价指标。主要研究结论如下:(1)PVA浓度、加压时间、交联反应时间和热处理时间均会对PVDF/PVA改性膜的性质造成影响。改性膜的最优制备条件为PVA浓度1.0wt%、加压时间5min、交联反应时间5min、热处理时间60S。改性膜的通量为550L/(m2·h),牛血清蛋白的截留率为99.4%,接触角为55°。(2)与PVDF基膜相比,利用最优制备条件制备的改性膜的表面粗糙度增大、亲水性增加、纯水通量减小、对BSA截留率增高。(3)对PVDF基膜及PVDF/PVA改性膜进行膜污染实验,发现亲水性成分造成的膜污染最严重。利用原子力显微镜结合胶体探针测定膜-污染物的粘附力,结果表明粘附力越大,膜污染越严重。表明亲水化改性是通过降低膜-污染物之间的相互作用力,提高膜的抗污染性能。(4)对污染后的PVDF基膜及PVDF/PVA改性膜进行物理清洗,发现城市二级出水中亲水污染物造成的膜的比通量恢复率低,对膜的污染性强。