膜分离材料是膜分离技术的重要组成部分,随着应用范围不断拓宽以及水质污染程度的多样化、复杂化、重度化,对膜材料性能的要求愈来愈高。聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)是典型的溶致性液晶聚合物,结晶度较高,具有力学强度高、耐高温、耐溶剂等特性,是重要的高性能成纤聚合物。然而其作为膜材料的研究,国内外鲜有报道。因此,本文重点研究了PPTA多孔膜的制备工艺,分析并讨论了其结构与性能。本文以PPTA为成膜聚合物,浓硫酸为溶剂,聚乙二醇(PEG)为致孔剂,采用溶液相转化法制备了PPTA平板膜。研究表明,所得PPTA平板膜为非对称膜,上表面(空气侧)为致密皮层,下表面(玻璃板侧)为多孔层,在膜下表面可观察到原纤化微孔结构,而横截面则存在典型的溶出指状孔结构；随铸膜液中PPTA浓度降低、凝固浴温度升高、致孔剂分子量增大,膜渗透性能提高；对卵清蛋白溶液的截留率达90%以上,对不同浓度的真空泵油／水乳化液截留率达70%以上。根据有机／无机相界面分离理论,在PPTA铸膜液中添加纳米Si02无机粒子,制备了PPTA杂化膜,通过调节SiO2的含量对膜形貌及孔结构进行调控。研究表明,Si02的加入使PPTA杂化膜表面粗糙度增大,膜有效过滤面积增大；由于在PPTA与Si02两相之间会产生界面微孔,PPTA杂化膜的渗透性能明显提高；无机粒子对杂化膜可起到力学增韧效果,其断裂强度有所提高；在铸膜液中加入不同质量比的混合致孔剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)/PEG,所得PPTA杂化膜纯水通量有所增大；研究了PPTA杂化膜对蛋白质溶液及真空泵油／水乳化液抗污染性,发现其对蛋白质溶液及真空泵／油水乳化液的截留率达90%以上,通量恢复率达90%以上,表现出良好的抗污染性。采用干-湿法纺丝技术制备了PPTA中空纤维膜,重点研究了PPTA中空纤维膜耐高温、耐有机试剂等特性。结果表明,PPTA中空纤维膜为一种内外双皮层结构；在高温(大于60℃)下,纯水通量可稳定达500 L/(m2h),牛血清蛋白(BSA)溶液截留率达90%以上；在有机试剂中,可稳定运行,膜结构不易被破坏。采用模拟活性污泥污水体系对膜污染机理进行分析,对被污染的PPTA中空纤维膜分别采用物理或化学方法进行膜表面清洗,使用X光能谱仪(EDX)分析膜表面元素变化。研究发现,使用柠檬酸(化学方法)清洗效果较优,造成PPTA膜表面污染的主要因素为无机金属盐,污染机理主要取决于膜表面浓差极化,而表面吸附性污染对PPTA中空纤维膜的污染影响较小。根据高分子表面与界面理论,以PPTA纤维中空编织管为增强体,以PPTA铸膜液构筑表面分离层,采用同心圆复合纺丝法制备了同质增强PPTA中空纤维膜。研究表明,采用较高PPTA浓度(大于2.0wt.%)铸膜液得到的同质增强PPTA中空纤维膜,其表面分离层与增强体之间界面结合状态较理想。断裂强力超过600N。膜组件可在MBR试验中持续运行较长时间,产水水质稳定。