水處理膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)與微觀作用評(píng)價(jià)方法
《水處理膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)與微觀作用評(píng)價(jià)方法》是作者在水處理、膜分離等領(lǐng)域理論與技術(shù)成果的總結(jié)。《水處理膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)與微觀作用評(píng)價(jià)方法》重點(diǎn)介紹膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型的建立、驗(yàn)證及在膜污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，膜與污染物及污染物與污染物之間微觀作用力的測(cè)定原理、方法及在膜污染評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，QCM-D分析手段對(duì)膜污染物吸附層特征的測(cè)定原理、技術(shù)方法及針對(duì)不同類型污染的評(píng)價(jià)，以及減緩膜污染的相關(guān)技術(shù)和對(duì)未來技術(shù)發(fā)展的思考。
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目錄
序
前言
第1章 緒論 1
1.1 水處理膜分離技術(shù) 1
1.1.1 膜分離技術(shù)的分類 1
1.1.2 膜分離技術(shù)特點(diǎn)概述 2
1.1.3 膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用 3
1.2 水處理膜污染概念及影響因素 4
1.2.1 膜污染定義及分類 4
1.2.2 典型膜污染類型 5
1.2.3 水處理中膜污染的影響因素 5
1.3 水處理膜分離過程中不同類型膜的污染問題 7
1.3.1 微濾膜的污染問題 8
1.3.2 超濾膜的污染問題 8
1.3.3 納濾膜的污染問題 9
1.3.4 電滲析膜、反滲透膜的污染問題 9
1.3.5 其他膜分離過程的污染問題 10
1.4 水中顆粒物的截留機(jī)理分析 11
1.4.1 懸浮顆粒的機(jī)械截留機(jī)理分析 11
1.4.2 膜分離過程中變形體顆粒的截留受力分析 12
1.4.3 分離膜面的濾餅過濾機(jī)理分析 12
1.5 水處理膜污染模型分析 13
1.5.1 機(jī)理模型 13
1.5.2 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?23
1.5.3 半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?26
1.6 水處理膜污染模型的指導(dǎo)意義及展望 29
1.6.1 基于污染物與膜孔徑相對(duì)尺度特征的膜污染機(jī)理 29
1.6.2 膜污染模型的應(yīng)用指導(dǎo)分析 31
1.6.3 指導(dǎo)水處理膜污染理論的深化研究 32
參考文獻(xiàn) 32
第2章 超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型的建立及膜污染評(píng)價(jià) 36
2.1 電鏡法對(duì)超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 36
2.1.1 聚偏氟乙烯超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定 37
2.1.2 對(duì)聚丙烯腈超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定 38
2.1.3 對(duì)聚醚砜超濾膜結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)定 40
2.1.4 不同材質(zhì)超濾膜結(jié)構(gòu)參數(shù)的結(jié)構(gòu)分析 41
2.2 超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型建立的基礎(chǔ) 41
2.3 超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型 43
2.3.1 膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型的建立 43
2.3.2 膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的求解 45
2.4 超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 45
2.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置 45
2.4.2 實(shí)驗(yàn)原水 45
2.4.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 46
2.4.4 超濾過程膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型驗(yàn)證 47
2.5 膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)模型對(duì)超濾膜污染的評(píng)價(jià) 48
2.5.1 不同性狀原水超濾過程的膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)評(píng)價(jià) 48
2.5.2 不同操作條件和運(yùn)行模式下的膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)評(píng)價(jià) 52
2.6 基于超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的膜污染控制方法及控制系統(tǒng) 55
2.6.1 基于超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的膜污染控制方法介紹 55
2.6.2 基于超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的膜污染控制系統(tǒng) 55
2.6.3 基于超濾膜污染結(jié)構(gòu)參數(shù)的膜污染控制方法及系統(tǒng)應(yīng)用 58
參考文獻(xiàn) 60
第3章 超濾膜污染機(jī)制的微觀作用評(píng)價(jià) 62
3.1 原子力顯微鏡及膠體探針技術(shù)簡(jiǎn)介 62
3.1.1 原子力顯微鏡概述 62
3.1.2 原子力顯微鏡膠體探針 63
3.1.3 原子力顯微鏡在膜污染研究領(lǐng)域的應(yīng)用 63
3.2 AFM膠體探針制備方法 64
3.3 AFM膠體探針制備平臺(tái)的設(shè)計(jì)與搭建 65
3.4 AFM膠體探針的制備 66
3.4.1 熔融燒結(jié)法制備 PVDF膠體探針 66
3.4.2 吸附法制備有機(jī)物膠體探針 67
3.4.3 物理黏附法制備羧基官能團(tuán)膠體探針 69
3.5 AFM膠體探針使用性能檢驗(yàn)分析 69
3.6 超濾膜污染微觀作用力測(cè)定方法 70
3.6.1 微觀作用力表述 70
3.6.2 微觀作用力測(cè)定方法 71
3.7 典型溶解性有機(jī)物對(duì) PVDF超濾膜污染的微觀作用力評(píng)價(jià) 72
3.7.1 典型有機(jī)物對(duì)超濾膜的宏觀膜污染行為特征 72
3.7.2 典型有機(jī)物超濾膜面污染層結(jié)構(gòu)特征分析 72
3.7.3 典型有機(jī)物超濾膜污染機(jī)理微觀作用力評(píng)價(jià) 74
3.8 無機(jī)鹽含量對(duì)超濾膜有機(jī)物污染影響的微觀作用力機(jī)制評(píng)價(jià) 77
3.8.1 離子強(qiáng)度對(duì)超濾膜有機(jī)物污染的微觀作用力影響評(píng)價(jià) 77
3.8.2 無機(jī)離子種類對(duì)超濾膜有機(jī)物污染的微觀作用力影響 82
3.9 實(shí)際水質(zhì)的超濾膜污染微觀作用力評(píng)價(jià) 84
3.9.1 城市二級(jí)處理水水質(zhì)特征分析 84
3.9.2 不同親疏水性有機(jī)物對(duì)超濾膜污染行為的微觀作用力研究 85
3.9.3 二級(jí)處理水總殘留有機(jī)污染物與膜及有機(jī)物間微觀作用力評(píng)價(jià) 88
3.10 膜污染微觀作用力對(duì)膜制備及運(yùn)行的指導(dǎo) 89
參考文獻(xiàn) 90
第4章 超濾膜污染的 QCM-D分析與評(píng)價(jià) 94
4.1 QCM-D技術(shù)簡(jiǎn)介 95
4.1.1 QCM工作原理與設(shè)備構(gòu)成 95
4.1.2 QCM分析原理 97
4.1.3 QCM-D工作原理 98
4.2 QCM-D技術(shù)應(yīng)用于膜污染分析的原理和方法 101
4.2.1 QCM-D技術(shù)應(yīng)用于膜污染分析的原理和過程 101
4.2.2 QCM-D覆膜芯片制備與表征 103
4.3 典型有機(jī)污染物超濾膜污染行為的 QCM-D分析與評(píng)價(jià) 106
4.4 復(fù)雜水質(zhì)條件下 PVDF超濾膜膜污染行為的 QCM-D分析與評(píng)價(jià) 110
4.5 無機(jī)鹽協(xié)同 BSA超濾膜污染行為的 QCM-D分析與評(píng)價(jià) 114
參考文獻(xiàn) 116
第5章 納濾膜污染機(jī)制的微觀作用評(píng)價(jià) 118
5.1 納濾膜與納濾膜污染 118
5.1.1 納濾膜 118
5.1.2 納濾膜污染及分類 118
5.2 納濾膜污染的影響因素及特征 119
5.2.1 原水水質(zhì)的影響及特征 120
5.2.2 納濾膜性能的影響及特征 122
5.2.3 系統(tǒng)操作條件的影響及特征 122
5.2.4 濃差極化作用的影響及特征 123
5.3 納濾膜污染的分析與表征方法 124
5.3.1 污染膜的表面物理特征分析與表征 124
5.3.2 污染膜的表面化學(xué)特征分析與表征 124
5.3.3 污染膜的表面生物特征分析與表征 124
5.4 納濾膜的復(fù)合污染作用 125
5.4.1 復(fù)合污染的協(xié)同作用 125
5.4.2 復(fù)合污染的拮抗作用 125
5.5 納濾膜有機(jī).無機(jī)復(fù)合污染的特征與微觀作用機(jī)制評(píng)價(jià) 126
5.5.1 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污染的特征分析 126
5.5.2 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污染的微觀作用測(cè)試技術(shù) 128
5.5.3 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污染過程中的污染物微觀吸附特征評(píng)價(jià) 129
5.5.4 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污染過程中的微觀作用力評(píng)價(jià) 132
5.5.5 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合污染過程中結(jié)垢污染的微觀作用機(jī)制綜合評(píng)價(jià) 135
參考文獻(xiàn) 136
第6章 緩解水處理膜污染的技術(shù)方法與分析 139
6.1 水處理膜污染的緩解技術(shù) 139
6.1.1 污染膜的清洗與技術(shù)選擇 139
6.1.2 污染膜的常規(guī)清洗技術(shù) 140
6.1.3 特殊清洗技術(shù) 142
6.2 操作條件對(duì)膜污染的影響分析 145
6.2.1 膜分離過程的流動(dòng)及傳質(zhì)方程 145
6.2.2 死端過濾與錯(cuò)流過濾對(duì)膜污染的影響分析 145
6.2.3 脈沖及連續(xù)流進(jìn)水方式對(duì)膜污染的影響分析 147
6.2.4 其他操作方式對(duì)膜污染的影響分析 148
6.3 水處理膜抗污染性能改進(jìn)方法 149
6.3.1 水處理膜抗污染改性的主要目標(biāo) 150
6.3.2 水處理膜抗污染改性的技術(shù)方法 150
6.4 調(diào)整膜結(jié)構(gòu)改進(jìn)膜抗污染性能 153
6.4.1 膜的孔隙結(jié)構(gòu)對(duì)膜抗污染性能的影響 153
6.4.2 膜材料性質(zhì)對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響 153
6.4.3 膜制備方法對(duì)膜結(jié)構(gòu)的影響 154
6.5 調(diào)整膜面性質(zhì)改進(jìn)膜抗污染性能 154
6.5.1 膜表面的親疏水性質(zhì)對(duì)膜抗污染性能的影響 154
6.5.2 膜表面電荷與溶質(zhì)性質(zhì)對(duì)膜抗污染性能的影響 155
6.5.3 膜表面粗糙度對(duì)膜抗污染性能的影響 156
參考文獻(xiàn) 156
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