本文简述了膜分离技术的应用和膜分离过程的特性,分析了膜技术在水处理工程中被广泛应用的四个原因,简述了膜分离技术在国内外的研究发展状况,重点分析了超滤技术在国内外的发展状况。在膜分离技术的发展过程中,膜材料的化学性质和膜结构对膜分离的效果起决定性作用。本文简述了高分子有机PVDF膜的特性,分析了PVDF膜在水处理中的应用研究进展和存在的问题,并分析了PVDF膜制备和亲水化改性的研究进展,指出PVDF膜是具有优良综合性能的膜材料,但由于其强疏水性,在水相分离时,易被污染。膜污染已成为制约膜分离技术进一步推广应用的主要问题之一,解决膜污染的一个主要途径是制备具备优良抗污染性能的膜,其主要方式是对现有膜进行改性。膜材料共混改性工艺简单易行,将两种或两种以上聚合物材料共混制膜可以综合均衡各组分的性能,在不影响使用要求的条件下,降低某些性能卓越但价格昂贵的原材料成本。为了提高聚偏氟乙烯超滤膜的亲水性,增强其在水处理中的抗污染能力,以亲水性的聚丙烯腈(PAN)作为共混剂与聚偏氟乙烯(PVDF)共混,采用相转化法制得共混中空纤维超滤膜。设计正交试验优化了铸膜液组成,并对膜的性能进行测试,指出当聚合物浓度为17%-19%,PVDF/PAN=5:1,添加剂为PVP,且含量为8%,DMAC作溶剂,其他纺丝工艺参数不变的情况下,可制得纯水通量为348-402L/m2·h,对BSA溶液截留率在80%-85%,泡点压力在0.3MPa左右,最大孔径在0.1μm左右,孔隙率在71.4%-78.2%,且强度和韧性较好的中空纤维超滤膜。用扫描电镜观察了中空纤维膜的截面,发现所制得的中空纤维膜呈双皮层结构,由外向内依次为：外致密皮层、小指状孔支撑层、大指状孔支撑层、内致密皮层。用次氯酸钠溶液对共混膜进行后处理,膜丝的通量明显升高。对共混膜进行了化学稳定性和抗污染性试验研究,试验结果表明,共混膜耐酸性最好,其次是抗氧化性,而耐碱性最差；而亲水性PAN的加入增强了PVDF膜的抗污染性能。本文简述了膜生物反应器的工艺特点和研究进展,分析了膜生物反应器在工程应用中存在以及亟待解决的问题。将自制PVDF/PAN共混中空纤维超滤膜制作成帘式膜组件,置于膜生物反应器中,处理某小型企业生活污水,测试了PVDF/PAN共混膜的通量变化,研究了膜生物反应器对污水中各种污染物的去除效果,分析了污泥浓度的增加和不同抽吸、暂停时间对污染物去除率的影响,测试了不同清洗方法对膜通量的恢复效果。试验表明,运行稳定后,膜通量稳定在19L/m2·h左右,膜出水无悬浮物,浊度<1NTU, COD<40mg/L, BOD5<2mg/L, NH4+-N<2mg/L,达到了《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准。COD去除率和氨氮去除率均在93%以上,TN和TP的去除率分别在47.1%-78.8%和29%-59%之间。当污泥浓度为4000-4500mg/L,污泥龄为37-44d时,污泥的性能依旧良好,MBR系统对各污染物具有综合的良好稳定的去除效果。当抽吸时间为10min,暂停时间为2min时,CODCr、NH4+-N和TP的综合去除率最好,分别为95.7%、94.1%和52.5%。膜清洗后,通量最高可恢复到新膜通量的83.3%。