超滤作为一种新型化工分离技术,在污水处理领域具有广阔的应用前景,但是膜污染问题严重限制了超滤技术大规模推广使用.随着纳米技术、信息技术的迅速发展,为制备高亲水超滤膜及污染机理的研究开辟了新的途径.因此,该文首次制备了聚醚砜/纳米TiO<,2>高亲水复合超滤膜,对性能进行了表征,并对膜污染机理作了探索性研究.该文制备了不同TiO<,2>含量的聚醚砜/TiO<,2>纳米复合材料,提出了聚醚砜/TiO<,2>纳米复合材料可能的化学键结构模型.聚醚砜化学结构的变化是导致其亲水性大大改善的主要原因,从而有望用于污水处理领域聚醚砜膜亲水性的改善.该文以纳米TiO<,2>颗粒自组装方式制备了聚醚砜/纳米TiO<,2>高亲水复合超滤膜,提出了超滤膜表面纳米TiO<,2>颗粒自组装机制是通过聚醚砜中醚键或砜基中氧原子与TiO<,2>表面钛羟基结构中的羟基形成氢键,而超滤膜表面结构的改变和膜材料亲水性改善是导致膜滤速率和截留率提高的主要原因,不仅为解决膜污染问题提供了新的途径,而且为超滤技术的大规模推广使用奠定了良好的基础.该文研究了荷电体系超滤过程中超滤膜的动电特征,提出了浓度很稀的电解质溶液中,超滤膜流动电位、膜微孔表面ζ电位和电荷密度不具有依数性,它们不仅取决于电解质溶液的浓度,而且取决于溶液中离子种类、数目及价态,从而可以快速准确地判断膜污染程度,同时为附加直流电场能改善膜污染提供了理论依据.该文建立了荷电体系错流超滤过程中超滤膜极限速率预测数学模型.该文建立了荷电体系错流超滤过程中膜污染预测数学模型,提出了荷电体系错流超滤过程中滤饼形成较之孔隙堵塞是一个较为缓慢的过程、错流过滤通道中滤饼厚度分布不连续以及滤饼变化具有自适应特征等观点.该文从理论和实验上研究了超滤膜/溶液非均匀体系的介电行为,建立了相应的等效介电模型.