摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-8页 |
1 绪论 | 第13-32页 |
1.1 超滤技术在水处理领域的应用 | 第13-14页 |
1.1.1 水处理领域的应用背景 | 第13页 |
1.1.2 超滤技术应用中存在的问题 | 第13-14页 |
1.2 超滤膜污染研究动态 | 第14-19页 |
1.2.1 超滤膜污染物 | 第14-15页 |
1.2.2 分离过程中膜污染的形成 | 第15-16页 |
1.2.3 溶解性有机物对超滤膜污染行为的研究现状 | 第16-18页 |
1.2.4 溶解性有机物对超滤膜污染行为的新认识 | 第18-19页 |
1.3 原子力显微镜及胶体探针技术概述 | 第19-23页 |
1.3.1 原子力显微镜概述 | 第19-20页 |
1.3.2 原子力显微镜胶体探针概述 | 第20-22页 |
1.3.3 原子力显微镜胶体探针制备技术的研究进展 | 第22-23页 |
1.4 原子力显微镜在膜污染领域的应用与微观作用评价机制研究动态 | 第23-29页 |
1.4.1 利用普通探针研究污染膜的表面形貌变化特征 | 第23-24页 |
1.4.2 用于膜污染机制解析的原子力显微镜胶体探针的研究动态 | 第24-25页 |
1.4.3 原子力显微镜结合胶体探针从微观角度解析膜污染的研究进展 | 第25-28页 |
1.4.4 微观作用力解析有机物膜污染机理面临的主要问题 | 第28-29页 |
1.5 课题来源、研究内容意义与技术路线 | 第29-32页 |
1.5.1 课题来源 | 第29页 |
1.5.2 研究内容与意义 | 第29-31页 |
1.5.3 技术路线 | 第31-32页 |
2 试验材料与研究方法的总体设计 | 第32-43页 |
2.1 材料与药剂的选择 | 第32-33页 |
2.1.1 溶解性有机物 | 第32页 |
2.1.2 超滤膜材料 | 第32页 |
2.1.3 水质分析材料 | 第32-33页 |
2.2 试验用PVDF超滤膜的制备及其基本性能表征技术 | 第33-35页 |
2.2.1 PVDF超滤膜的制备 | 第33页 |
2.2.2 超滤膜纯水通量的表征 | 第33-34页 |
2.2.3 超滤膜表面微观结构特征的表征技术 | 第34-35页 |
2.2.4 其它性能表征技术 | 第35页 |
2.3 超滤膜过滤试验技术方案 | 第35-36页 |
2.3.1 超滤膜过滤试验 | 第35页 |
2.3.2 污染膜性能恢复测试 | 第35页 |
2.3.3 有机物去除率分析 | 第35-36页 |
2.4 水质分析技术 | 第36-38页 |
2.4.1 实际水样的分割方法 | 第36-37页 |
2.4.2 溶解性有机物表观分子量分布表征方法 | 第37-38页 |
2.4.3 其它水样分析技术 | 第38页 |
2.5 微观作用力测试技术 | 第38页 |
2.6 污染物在膜界面的吸附行为及吸附层结构特征的QCM-D评价技术 | 第38-43页 |
2.6.1 PVDF超滤膜芯片开发技术 | 第39-41页 |
2.6.2 有机物在超滤膜表面吸附行为研究 | 第41页 |
2.6.3 吸附层结构特征分析 | 第41-42页 |
2.6.4 QCM-D测试技术 | 第42-43页 |
3 用于膜污染解析的AFM胶体探针制备技术、性能评价及其使用方法研究 | 第43-55页 |
3.1 前言 | 第43-44页 |
3.2 AFM胶体探针制备平台的设计与搭建 | 第44-46页 |
3.3 AFM胶体探针的制备技术研究 | 第46-50页 |
3.3.1 熔融烧结法制备PVDF胶体探针的技术研究 | 第46-48页 |
3.3.2 吸附法制备有机物胶体探针的技术研究 | 第48-49页 |
3.3.3 物理粘附法制备羧基官能团胶体探针的技术研究 | 第49-50页 |
3.4 AFM胶体探针性能检验分析 | 第50-52页 |
3.4.1 AFM胶体探针性能检验方法的选择 | 第50-51页 |
3.4.2 AFM胶体探针性能检验研究 | 第51页 |
3.4.3 AFM胶体探针实用性分析 | 第51-52页 |
3.5 微观作用力测定技术 | 第52-54页 |
3.6 本章小结 | 第54-55页 |
4 模拟溶解性有机物对PVDF超滤膜污染的微观作用力特征研究 | 第55-65页 |
4.1 引言 | 第55-56页 |
4.2 试验用材料及性能 | 第56-57页 |
4.2.1 试验用超滤膜及其性能参数 | 第56页 |
4.2.2 模拟有机物带电性及其分子量分布特征 | 第56-57页 |
4.3 PVDF超滤膜有机物过滤试验分析 | 第57-58页 |
4.4 膜面有机物污染层结构特征分析 | 第58-60页 |
4.4.1 污染层结构特征与相应污染膜稳定通量关系分析 | 第58-59页 |
4.4.2 污染层表面粗糙度与其结构特征的关系分析 | 第59-60页 |
4.5 模拟有机物对PVDF超滤膜污染行为的微观作用力研究 | 第60-63页 |
4.5.1 PVDF-有机物之间作用测试结果与分析 | 第60-61页 |
4.5.2 有机物-有机物之间作用测试结果与分析 | 第61-62页 |
4.5.3 PVDF-有机物及有机物-有机物间作用力综合分析 | 第62-63页 |
4.6 污染膜通量恢复效果研究 | 第63-64页 |
4.7 本章小结 | 第64-65页 |
5 城市二级处理水中溶解性有机物对超滤膜污染行为的微观作用力特征研究 | 第65-77页 |
5.1 引言 | 第65-66页 |
5.2 二级处理水水质特征分析 | 第66-67页 |
5.2.1 不同亲疏水性有机物含量分析 | 第66页 |
5.2.2 不同亲疏水性有机物的表观分子量分布 | 第66-67页 |
5.3 不同亲疏水性有机物对超滤膜污染行为的微观作用力研究 | 第67-72页 |
5.3.1 不同亲疏水性有机物的PVDF超滤膜过滤试验 | 第67-68页 |
5.3.2 不同亲疏水性有机物与PVDF超滤膜之间的微观作用行分析 | 第68-69页 |
5.3.3 同类型有机物之间的微观作用力分析 | 第69-71页 |
5.3.4 不同类型有机物之间微观作用力分析 | 第71-72页 |
5.4 不同分子量有机物对超滤膜污染行为的微观作用力研究 | 第72-74页 |
5.4.1 不同分子量有机物的超滤膜过滤实验 | 第72-73页 |
5.4.2 不同分子量有机物的微观作用力测定结果分析 | 第73-74页 |
5.5 二级处理水总残留有机物与膜及有机物间的微观作用力研究 | 第74-75页 |
5.6 本章小结 | 第75-77页 |
6 不同含盐污染水中有机物在超滤膜界面的微观作用过程及机理探索 | 第77-88页 |
6.1 引言 | 第77-78页 |
6.2 超滤膜及有机物表面带电性能随盐含量的变化特征 | 第78页 |
6.3 含盐量对BSA污染膜通量衰减趋势的影响特征分析 | 第78-80页 |
6.4 BSA在PVDF膜面的吸附行为及吸附层随盐离子浓度的变化特征 | 第80-82页 |
6.5 不同盐离子浓度条件下的微观作用力分析 | 第82-85页 |
6.5.1 盐离子浓度变化下的微观作用力测试技术方案 | 第82页 |
6.5.2 PVDF-BSA及BSA-BSA间微观作用力随盐离子浓度的变化特征 | 第82-83页 |
6.5.3 PVDF-羧基之间的微观作用力随盐离子浓度的变化特征分析 | 第83-85页 |
6.5.4 盐离子浓度对有机物在超滤膜界面作用行为的影响机理综合分析 | 第85页 |
6.6 BSA去除率随盐离子浓度的变化特征 | 第85-86页 |
6.7 本章小结 | 第86-88页 |
7 结论与展望 | 第88-91页 |
7.1 结论 | 第88-90页 |
7.2 展望 | 第90-91页 |
论文创新点 | 第91-92页 |
参考文献 | 第92-109页 |
致谢 | 第109-110页 |
攻读博士学位期间发表的论文和参与的科研项目 | 第110-115页 |