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超滤技术在水处理领域应用逐渐变得非常广泛。但由此而来的膜污染问题却很大程度上限制了它的发展。本文主要研究了不同污染物对三种超滤膜(PVDF、PES和EVOH)的污染特性,进一步确定各种膜材料的优势污染物。通过比较,最终选取各方面性能较为稳定且应用广泛的PVDF超滤膜作为实验材料,基于Na+、Ca2+离子在天然水体中的普遍存在及pH对超滤膜有机污染行为的影响,进一步考察了不同离子条件下腐殖酸(HA)、海藻酸钠(SA)以及牛血清蛋白(BSA)对PVDF超滤膜污染行为的影响机理。首先采用相转化法制备性能一致的PVDF、PES和EVOH平板超滤膜。然后选用城市二级出水有机污染物(EfOM)、腐植酸(HA)、海藻酸钠(SA)以及牛血清蛋白(BSA)进行超滤膜污染试验。通过测定过滤污染物后的滤液的DOC值来确定某特定膜对有机物的截留率,使用原子力显微镜结合自制的膜材料及污染物探针定量测定了不同离子条件下PVDF-污染物及污染物-污染物之间的相互作用力,同时进行了相应的膜污染试验及定量研究模拟污染物的去除效果。结果表明:(1)PES对SA和BSA的截留能力最强,PVDF对HA有较好的截留。EVOH膜对SA的截留能力要高于HA和BSA。三种膜材料对四种污染物的通量恢复情况近乎相似,这可能是由于膜的清洗率与污染物之间的相互作用力密切相关而与膜-污染物之间的作用力并没有直接的关系。(2)PVDF-污染物及污染物分子之间的相互作用力大小与膜污染速率及污染幅度呈正相关关系。PVDF超滤膜对海藻酸钠的去除效果较好。PVDF超滤膜对腐植酸的有机物去除率随着pH值升高而降低。牛血清蛋白的有机物去除率规律与腐植酸一致。(3)海藻酸钠溶液会随着Na+离子浓度的升高,使PVDF超滤膜污染愈发严重。这与其粘附力变化趋势相一致。当高浓度Na+离子存在时更容易到达对有机物的去除。Na+离子对腐植酸膜污染行为及PVDF-HA及HA-HA之间作用力的影响并不明显。牛血清蛋白随着一价离子浓度增加,其DOC去除率随之降低。牛血清蛋白溶液中Na+离子浓度为0mM和1mM时,其通量衰减明显较为严重,而随着浓度升高,其通量衰减得到减缓。(4)海藻酸钠与腐植酸之间的粘附力规律均为随着Ca2+离子浓度升高而增大。不同Ca2+离子浓度下PVDF超滤膜均能对海藻酸钠有很高的去除率。随着Ca2+离子浓度增大,海藻酸钠污染超滤膜的通量衰减逐渐严重。而Ca2+同样对牛血清蛋白分子间的粘附力有类似的规律。且不同Ca2+离子浓度下PVDF超滤膜对牛血清蛋白溶液的DOC去除率均较低。