第1章 地表水中有机物的分类与特性 1
1.1 有机物相对分子质量测定的原理和方法 1
1.2 超滤膜法测定水源的有机物相对分子质量分布规律 4
1.2.1 黄浦江水有机物相对分子质量变化规律 5
1.2.2 长江水有机物相对分子质量变化规律 7
1.2.3 淮河水有机物相对分子质量变化规律 8
1.3 GPC法测定水源的有机物相对分子质量分布规律 9
1.3.1 黄浦江水、三好坞湖水和昆山庙泾河水的相对分子质量分布 9
1.3.2 三好坞湖水、黄河水、黄浦江水、昆山庙泾河水、高邮水库水的相对分子质量变化规律 10
1.4 HPSEC-TOC-UV测定水源的有机物相对分子质量分布规律 13
1.4.1 标准曲线绘制 13
1.4.2 TOC、响应值与质量浓度关系的确定 14
1.4.3 系统测试腐殖酸、海藻酸钠、单宁酸和蔗糖的UV和TOC响应 14
1.4.4 进样量的影响 16
1.4.5 离子浓度的影响 16
1.4.6 pH值的影响 17
1.4.7 测试样配制溶液的影响 18
1.4.8 湘江和太湖原水的相对分子质量分布 18
1.4.9 青草沙原水和滆湖原水有机物相对分子质量分布 19
1.5 有机物亲疏水性 20
1.5.1 分离方法 20
1.5.2 亲疏水性有机物在校园原水中的分布 22
1.5.3 亲疏水性有机物在三好坞湖水、黄河水、黄浦江水、昆山水、高邮水中的分布 22
1.5.4 亲疏水性有机物在自来水和昆山水中的分布 23
1.5.5 亲疏水性有机物在黄浦江水、三好坞湖水和昆山水中的分布 24
1.5.6 亲疏水性有机物在太湖水和湘江水中的分布 24
1.5.7 亲疏水性有机物在青草沙原水和滆湖水中的分布 25
1.6 有机物三维荧光光谱特性 26
1.6.1 三维荧光光谱测定方法 26
1.6.2 三维荧光光谱数据处理方法 26
1.6.3 三好坞湖水、黄河水、黄浦江水、昆山水、高邮水的三维荧光光谱 28
1.6.4 太湖水和湘江水的三维荧光光谱 32
1.6.5 青草沙和滆湖水的三维荧光光谱 33
1.7 有机物的相对分子质量、亲疏水性以及荧光光谱特性的关系分析 33
1.7.1 有机物的荧光光谱与相对分子质量分布的关系分析 34
1.7.2 有机物的亲疏水性与相对分子质量分布的关系分析 34
1.7.3 有机物的亲疏水性与荧光光谱的关系分析 38
1.8 本章小结 44
参考文献 45
第2章 膜分离过程 47
2.1 膜和膜分离的分类 47
2.1.1 膜的分类 47
2.1.2 膜分离的分类 47
2.2 膜的制备 48
2.2.1 高分子膜的制备方法 48
2.2.2 主要膜材料的制备 49
2.3 膜组件 51
2.3.1 管式组件 51
2.3.2 中空纤维式组件 51
2.3.3 卷式组件 52
2.3.4 板框式组件 53
2.4 膜分离过程的基础理论 54
2.4.1 反渗透、纳滤和正渗透 54
2.4.2 超滤和微滤 55
第3章 膜污染 56
3.1 影响膜污染的因素 56
3.1.1 膜的性质 56
3.1.2 溶液组成 57
3.1.3 水力条件 57
3.1.4 有机物特性对膜污染的影响 58
3.2 有机物的亲疏水性与膜污染之间的关系 59
3.2.1 有机物的不同组分对膜通量的影响 60
3.2.2 不同亲疏水性的原水对膜通量的影响 62
3.3 水中相对分子质量的大小对膜污染的影响 63
3.4 有机物荧光光谱性质对膜污染的影响 67
3.5 操作压力、溶液的组成和膜材质对膜污染的影响 70
3.5.1 操作条件对CA微滤膜通量的影响 71
3.5.2 溶液组成对CA微滤膜通量的影响 73
3.5.3 膜材质对膜通量的影响 74
3.6 膜污染物质的确定 76
3.6.1 自来水和阳澄湖水膜污染物质的确定 77
3.6.2 三好坞湖水、黄河水、黄浦江水、昆山水、高邮水膜污染物质的确定 78
3.7 本章小结 79
参考文献 80
第4章 PVDF-TiO2纳米线杂合超滤膜制备及抗污染机理 83
4.1 PVDF超滤膜的制备 83
4.1.1 PVDF的性质及研究现状 83
4.1.2 实验仪器和药品 84
4.1.3 PVDF超滤膜的制备及表征 85
4.1.4 溶剂种类对PVDF超滤膜性能的影响 87
4.1.5 PVDF浓度对PVDF超滤膜性能的影响 89
4.1.6 PVP含量对PVDF超滤膜性能的影响 90
4.1.7 刮膜速度对PVDF超滤膜性能的影响 91
4.1.8 刮膜厚度对PVDF超滤膜性能的影响 91
4.1.9 预蒸发时间对PVDF超滤膜性能的影响 92
4.1.10 凝固浴温度对PVDF超滤膜性能的影响 93
4.1.11 凝固浴组成对PVDF超滤膜性能的影响 94
4.1.12 小结 95
4.2 TiO2纳米线改性PVDF超滤膜抗污染机理研究 95
4.2.1 PVDF膜的改性研究现状 95
4.2.2 材料及方法 98
4.2.3 二氧化钛纳米线的表征 101
4.2.4 膜的形态表征 103
4.2.5 膜的孔隙率、孔径及表面接触角 105
4.2.6 膜的机械性能和热稳定性分析 106
4.2.7 XRD和FTIR分析 109
4.2.8 超滤膜的分离特性分析 110
4.2.9 超滤膜的表面粗糙度特征 110
4.2.10 小结 111
参考文献 111
第5章 预处理工艺对低压膜过滤性能的影响 115
5.1 混凝预处理 115
5.1.1 试验装置及方法 116
5.1.2 试验结果及讨论 117
5.1.3 小结 121
5.2 粉末炭吸附预处理 121
5.2.1 试验方法 122
5.2.2 粉末炭预处理对太湖微污染水去除试验研究 124
5.2.3 不同粉末活性炭对原水的处理效果 127
5.2.4 粉末炭不同过滤方式对原水的处理效果 134
5.2.5 有机物相对分子质量对膜通量的影响 137
5.2.6 中孔活性炭控制膜污染的研究 144
5.2.7 小结 149
5.3 树脂吸附预处理 149
5.3.1 试验方法 149
5.3.2 树脂挑选试验结果和分析 151
5.3.3 PWA9吸附预处理＋微滤膜试验结果及分析 152
5.3.4 混凝沉淀＋树脂预处理＋微滤工艺的小试研究 158
5.3.5 小结 163
5.4 氧化预处理 163
5.4.1 试验方法 165
5.4.2 不同氧化剂预氧化控制膜污染的效果 166
5.4.3 预氧化对膜处理黄浦江水的影响 172
5.4.4 小结 175
5.5 本章小结 176
参考文献 176
第6章 纳滤膜水处理技术应用 177
6.1 纳滤膜过滤技术原理 177
6.1.1 纳滤膜概念 177
6.1.2 纳滤膜的分类及特点概述 177
6.1.3 纳滤膜的分离机理 177
6.2 纳滤膜技术在微污染水处理中的应用 178
6.3 纳滤膜去除PPCPs的影响因素 179
6.4 实验装置、材料和方法 180
6.4.1 试验材料和装置 180
6.4.2 测试方法 182
6.5 不同操作条件对纳滤膜去除CBZ的影响 184
6.5.1 试验分析参数 184
6.5.2 孔径不同的纳滤膜去除CBZ效果的比较 184
6.5.3 初始pH值对纳滤膜去除CBZ的影响 185
6.5.4 初始质量浓度对纳滤膜去除CBZ的影响 186
6.5.5 离子强度对纳滤膜去除CBZ的影响 186
6.5.6 水温对纳滤膜去除CBZ的影响 187
6.6 溶解性有机物对纳滤膜去除CBZ的影响 188
6.6.1 腐殖酸对纳滤膜去除CBZ的影响 188
6.6.2 海藻酸钠对纳滤膜去除CBZ的影响 189
6.6.3 单宁酸对纳滤膜去除CBZ的影响 190
6.7 溶解性有机物经臭氧预处理后对纳滤膜去除CBZ的影响 192
6.7.1 预处理方式的选择 193
6.7.2 试验方法 193
6.7.3 腐殖酸经臭氧预处理后对纳滤膜去除CBZ的影响 194
6.7.4 海藻酸钠经臭氧预处理后对纳滤膜去除CBZ的影响 196
6.8 天然水体对纳滤膜去除CBZ的影响 197
6.8.1 太湖原水对纳滤膜去除CBZ的影响 198
6.8.2 杨树浦水厂各工艺出水对纳滤膜去除CBZ的影响 200
6.8.3 黄浦江原水臭氧预处理前后对纳滤膜去除CBZ的影响 203
6.9 本章小结 205
参考文献 206
第7章 正渗透膜处理技术 210
7.1 正渗透膜处理技术原理 210
7.1.1 正渗透原理 210
7.1.2 正渗透膜处理技术的主要影响因素 211
7.1.3 内部浓差极化模型 213
7.2 正渗透技术在水处理中的应用意义 215
7.3 正渗透技术在水处理中的应用研究现状 216
7.3.1 海水淡化 216
7.3.2 污废水处理 217
7.3.3 应急水袋 217
7.3.4 水质净化 218
7.4 正渗透膜技术处理浓缩后地表水试验 219
7.4.1 试验材料与方法 219
7.4.2 试验结果与讨论 222
7.4.3 试验小结 236
参考文献 236
第8章 动态膜微污染水处理工艺 240
8.1 动态膜过滤技术原理 240
8.1.1 动态膜概念 240
8.1.2 动态膜技术的分类 240
8.1.3 动态膜的形成及运行过程 241
8.1.4 动态膜技术在水处理应用中的影响因素 241
8.1.5 动态膜预涂剂研究概况 243
8.2 试验装置、材料和方法 244
8.2.1 原水水质 245
8.2.2 试验装置 245
8.2.3 试验方法 247
8.2.4 分析方法 248
8.3 BDDMR处理微污染水源水的启动特性 249
8.3.1 启动过程中BDDMR对CODMn和UV254的去除情况 249
8.3.2 启动过程中BDDMR对NH3-N的去除情况 250
8.4 BDDMR长期运行时对污染物的去除 250
8.4.1 浊度和颗粒物的去除 250
8.4.2 CODMn和UV254的去除 251
8.4.3 NH3-N的去除 252
8.4.4 THMFP的去除 253
8.5 BDDMR中试系统处理微污染地表水的机理 253
8.5.1 三种去除作用相对大小 253
8.5.2 基于组分分离与相对分子质量分布的分析 254
8.5.3 关于硅藻士吸附的分析 255
8.5.4 关于反应器内微生物群落的组成分析 256
8.5.5 关于有机物三维荧光特性的分析 256
8.6 BDDMR中试系统运行特性的研究 258
8.6.1 预涂研究 258
8.6.2 动态膜通透性能 259
8.6.3 不同初始通量的衰减情况 260
8.6.4 膜污染与反冲洗特征 261
8.7 本章小结 262
参考文献 263
第9章 TiO2/UV光催化耦合膜分离去除污染物的研究 266
9.1 TiO2/UV光催化耦合膜分离去除腐殖酸的研究 266
9.1.1 材料与方法 267
9.1.2 影响因素试验结果及讨论 269
9.1.3 光催化强化膜分离试验结果及讨论 274
9.1.4 小结 281
9.2 TiO2/UV光催化耦合膜分离净化地表水的研究 281
9.2.1 材料和方法 281
9.2.2 催化剂的流失及其悬浮液质量浓度的控制 282
9.2.3 水力停留时间的优化 284
9.2.4 不同工况下膜抽吸压力的变化 284
9.2.5 有机物的去除效果及机理分析 285
9.2.6 小结 289
参考文献 289
简写代号索引表 293