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膜生物反应器(MBR)是将膜分离技术与生物处理技术相结合的一种高效废水处理系统,具有固液分离效率高、出水水质好、运行稳定等优点,在全球已得到了广泛的应用。但能耗偏高、膜污染带来的频繁清洗和膜更换等大大提高了使用成本,阻碍了其进一步的推广和应用。膜污染的控制方法中,制备导电膜作为阴极并外加微电场可有效地减缓膜污染,既降低了能耗,还可重复应用。导电膜还可以与水处理同时产电的微生物燃料电池(MFC)技术耦合,解决MFC厌氧处理和停留时间有限而导致的出水水质不达标的问题,产电可替代外加电源减缓膜污染。目前研究的导电膜还存在导电性较差、制备成本偏高、导电成分易脱落等问题。为制备和研究新型的成本低、性能佳的导电膜,本文开展了以下工作：膜的制备与表征：选择导电的碳纤维布为基底,在其表面刮涂含有氧化石墨烯(GO)和聚偏氟乙烯(PVDF)的铸膜液,液相转化成膜后,氢碘酸热处理,将GO/PVDF复合膜还原为还原氧化石墨烯(RGO)/PVDF复合膜。对制备膜进行表征和导电性测试分析发现,部分GO成功被还原为RGO,且制备的GO/PVDF复合膜和RGO/PVDF复合膜具有更好的热稳定性和导电性。膜的过滤性能和抗污染性能研究：以含有不同类模型污染物(聚丙烯酰胺(PAM)、酵母粉、腐植酸(HA))的水溶液为测试液,研究了所制备的复合膜的过滤性能和抗污染性能。结果显示,膜对污染物均有较好的截留效果,且在外加微电场(≤0.6V/cm)的作用下,RGO/PVDF导电复合膜均表现出了较好的抗污染性能。制膜过程中,致孔剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在铸膜液中的质量分数越大,膜对酵母的截留效果越差；选择合适pH条件下的腐殖酸(HA)溶液,对于膜污染的状况有很大的影响,过滤pH值为4的HA溶液,运行2 h时通量仅下降15%。碳纤维基RGO/PVDF导电复合膜在MBR/MFC耦合系统中做阴极膜,系统对进水的化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)处理效率都较高,运行20天后,二者的去除率分别达到97%和98%。在1000Ω的外电阻下,耦合系统的电池电势稳定在0.2 V；运行期间,耦合系统产生的最大功率密度为13.2 mW/m2。