【摘 要】
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当今全球淡水资源供应紧张与人口快速增长的矛盾日益加剧,从城市污水中回收纯净水、营养物质和能源对于解决可持续发展问题至关重要。近年来,正渗透（FO）作为一种新兴的膜分离技术在污水资源化处理领域展现出独特的优势。然而,在实际污水处理中,膜污染现象严重地限制了分离过程中的正渗透膜性能,是影响正渗透膜技术进一步应用和发展的关键问题。因此,本研究以正渗透膜活性层表面功能化为出发点,在三醋酸纤维素（CTA）正
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当今全球淡水资源供应紧张与人口快速增长的矛盾日益加剧,从城市污水中回收纯净水、营养物质和能源对于解决可持续发展问题至关重要。近年来,正渗透（FO）作为一种新兴的膜分离技术在污水资源化处理领域展现出独特的优势。然而,在实际污水处理中,膜污染现象严重地限制了分离过程中的正渗透膜性能,是影响正渗透膜技术进一步应用和发展的关键问题。因此,本研究以正渗透膜活性层表面功能化为出发点,在三醋酸纤维素（CTA）正渗透膜表面构建单宁酸/二乙烯三胺-银纳米粒子（TA/DETA-Ag）复合涂层,从抗粘附防御和主动抗菌两个层面综合提升膜表面的抗污染能力,并考察改性膜长期稳定处理城市污水的可行性,探究改性膜的抗污染机理,以期为正渗透膜污染的控制提供一种环境友好、可操作性强的策略。（1）在不同的TA/DETA共沉积时间（6 h、12 h和24 h）下对CTA膜活性层表面进行涂覆改性,并利用TA/DETA涂层的还原性原位生成银纳米粒子（Ag NPs）。改性前后CTA膜的表面形貌和元素组成表征结果证实,TA/DETA涂层成功地沉积在CTA膜表面上,并原位还原出银纳米颗粒。随着TA/DETA共沉积时间的增加和Ag NPs的生成,改性CTA膜表面的亲水性呈现增强的趋势。改性前后CTA膜的传质系数和结构参数无明显变化,表明TA/DETA和TA/DETA-Ag涂层对膜传质性能和支撑层未造成显著影响。在静态抗生物污染实验中,TA/DETA（24）-Ag CTA膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为98.23%和99.83%,展现出优异的抗细菌粘附和抑菌能力。同时,该改性涂层具有较好的物理稳定性和化学稳定性。（2）为进一步探究改性CTA膜在实际运行过程中的抗污染性能,采用模拟城市污水和模拟海水为原料液和汲取液运行14天。运行结束时,TA/DETA（24）-Ag CTA膜的通量下降率为36.68%,与原始CTA膜相比提高了14.32%。同时,原始CTA膜和改性CTA膜均展现出较高的污染物截留效率。对膜表面污染层的分析表明,与原始CTA膜相比,TA/DETA改性CTA膜的抗污染性能略有改善,原位生成Ag NPs后,改性膜的抗污染性能明显提升,且TA/DETA（24）-Ag CTA膜污染层中有机污染物和微生物最少,该膜表现出高效膜污染控制能力。经水力清洗和渗透反洗后发现,TA/DETA（24）-Ag CTA膜的总污染阻力最低(3.08×1015 m-1)且水通量恢复率最高（76.33%）。
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