碳基纳米材料复合膜用于膜生物反应器的研究开题报告

1. 研究目的与意义

目的：本课题针对新制备的修饰碳纳米管聚醚砜膜，对羧基功能化、胺基功能化、PEG功能化的碳纳米管复合聚醚砜膜，考察和比较膜性能，对不同的功能膜进行分析和比较。

意义：开发和试验抗污染的碳纳米管聚合物复合膜，考察膜的抗污染性能，分析抗污染的原因和效果。通过抗污染的原因分析，为膜生物反应器抗污染的膜材料设计提供依据。

2. 国内外研究现状分析

膜生物反应器技术是一种高效的生物处理技术，它占地面积小，负荷高，适应性强，现已被国内外重视，并且在市镇污水以及工业污水的处理中推广。 近十几年来，我国在膜生物反应器的研究不在少数，并且也取得了不错的进展。在水资源日益缺乏的今天，污水排放标准愈加严格，膜生物反应器工艺凭借这明显的技术优势，逐渐走向成熟，并发展出类似于复合mbr、厌氧mbr、基因工程菌mbr等新型工艺。

随着纳米技术的出现，聚合物纳米复合膜也随之诞生。与原始的pvdf膜以及微胶囊膜相比，新型的纳米复合膜具有更显著的耐热抗菌性能，同时拥有良好的延展性，抗污染性能也极其突出。在这一领域，各种纳米粒子对聚合物纳米复合膜工程特性的作用，已经被广泛研究，因此，纳米粒子的应用可以被认为是抑制mbr污染的一种有效手段。

本研究就是要结合现有研究，找出最佳改性方法，在保证通量的情况下，找出抗污染能力最强的改性膜。

3. 研究的基本内容与计划

使用实验室自制的平板膜，对一体式膜生物反应器进行如下研究：

1.确定三张膜的接触角、孔隙率、纯水通量；

2.确定三张膜的临界通量；

4. 研究创新点

与原始的PVDF膜以及微胶囊膜相比，新型的纳米复合膜具有更显著的耐热抗菌性能，同时拥有良好的延展性，抗污染性能也极其突出。各种纳米粒子对聚合物纳米复合膜工程特性的作用，纳米粒子的应用可以被认为是抑制MBR污染的一种有效手段。本课题通过对膜表面进行改性，得到抗污染能力以及通量较好的膜。