生活污水是指城市機關(guān)、學(xué)校和居民在日常生活中產(chǎn)生的廢水，包括洗衣洗澡、廚房洗滌、廁所糞尿等家庭水以及商業(yè)、和游樂場所的水等。傳統(tǒng)的處理工藝主要A/O法、SBR法和氧化溝法，但水力停留時間長、反應(yīng)池占地面積大、存在污泥膨脹、脫氮除磷效率低、污泥產(chǎn)量高的缺點日益突出。膜生物反應(yīng)器（MBR）是一種將傳統(tǒng)活性污泥與膜分離技術(shù)相結(jié)合的水處理反應(yīng)器系統(tǒng)，既利用了生物處理的效性與*性，又利用了膜分離的透過性與性。與傳統(tǒng)工藝相比，MBR具、設(shè)備、活性污泥質(zhì)量濃、產(chǎn)泥率低、總投資少和自動化程等優(yōu)點，在住宅小區(qū)、城市污水處理污水再生利用中的越來越。然而，膜污染一直是制約其的瓶頸。膜污染不僅縮短膜的使用壽命，而且直接導(dǎo)致抽吸泵壓力和曝量增加，造成能耗增加、清洗頻繁和增加。膜污染主要3個影響因素：膜的性質(zhì)、污泥性、操作條件。其中，污泥性及操作條件可在裝置中改善。而膜的性質(zhì)主要包括膜材質(zhì)、親疏水性、膜孔徑大小、粗糙度和電荷性質(zhì)等。在常用的高分子機膜中，聚偏氟乙烯（PVDF）具突出的化學(xué)穩(wěn)定性、耐輻射、抗污染性和易成膜等優(yōu)點，但其疏水性常導(dǎo)致膜污染和滲透率下降，限制了其在污水處理中的。筆者采用共混改性將納米TiO2顆粒加入鑄膜液，利用溶膠凝膠法制備了改性PVDF中空纖維膜，并對改性前后膜組件的膜通量及水質(zhì)處理效果進行了對比。

1 試驗部分
 1.1 和儀器
 ：PVDF，相對分子質(zhì)量570 000，solf?1015，上海聯(lián)宏新材料科技限；聚乙烯吡咯烷酮，PVP，BR級，上海如吉生物科技發(fā)展限；納米，粒徑25 nm，比表面積（50±15） ｍ2/g，分析純P25，德德固賽；二甲基乙酰胺，DMAc，化學(xué)純，藥集團化學(xué)限。

儀器：PhysicaMCR301型流變儀，奧地利安東帕；D-8401型攪拌器，成都浩馳儀器限；NanomanVS型原子力顯微鏡，美Veeco；JSM-6360LA型掃描電鏡，日本電子株式會社；HARRE-SPCA型接觸角測定儀，北京哈科試驗儀器；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水式真空泵，上海知信試驗儀器技術(shù)限。

1.2 PVDF中空纖維膜的制備
 將一定量的納米TiO2加入DMAc中，聲30min使之分散均勻，加入PVP，緩慢加入PVDF，以免鑄膜液起泡，水浴加熱，控制溫度為45 ℃，攪拌12 h，得到穩(wěn)定的淺黃色或白色（加TiO2）溶膠，原料投加比例如表 1所示，并用旋轉(zhuǎn)流變儀測定鑄膜液黏度。

表 1 鑄膜液原料投加比例

1.3 PVDF中空纖維膜的性能測試
 膜性能測試主要包括膜表面的微觀結(jié)構(gòu)表征及水通量測試等。采用原子力顯微鏡（AFM）測定膜表面粗糙度，利用掃描電鏡（SEM）觀察膜斷面結(jié)構(gòu)，并以孔隙率、平均孔徑、接觸角和水通量等作為評價規(guī)準，確定納米TiO2投加比例。

1.4 試驗裝置及條件
 試驗在自行設(shè)計的小試裝置中進行，缺氧池尺寸50 mm×200 mm×400 mm，效水深300 mm，效容積3 L，好氧池尺寸250 mm×200 mm×400 mm，效水深300 mm，效容積15 L，水力停留時間6 h（缺氧池1 h，好氧池5 h），試驗裝置如圖 1所示。

 好氧池的污泥取自常州武進某污水處理的二沉池回流污泥，在曝量1 L/min的條件下悶爆10～15 d左右，進水量由小到大逐漸增加。由于活性污泥及生活污水均取自該，因此活性污泥的適應(yīng)性較強，很快就達到所需濃度，控制MLSS為2000～ 5000mg/L。過濾壓力由循環(huán)水式真空泵（壓力可調(diào)）提供，壓力控制在0.02 MPa，水溫保持在18～25 ℃。膜組件為U型中空纖維模型，效過濾面積均為0.02 ｍ2，浸沒在15L好氧池。

分別用膜組件PVDF-0、PVDF-1、PVDF-2處理純水和生活污水，以測試膜組件的去除效果和膜污染狀況，并記錄純水通量JW、和污水通量JR。

膜通量（J）和去除率（R）由式（1）、式（2）計算。

式中：J——純水或污水的膜滲透通量，L/（ｍ2·h）；

V——純水或污水的滲透體積，L；

A——膜的效過濾面積，ｍ2；

t——膜的過濾時間，h；

R——膜對污水中目標(biāo)物的去除率，%；

CP、CF——污水中目標(biāo)物的進、出水質(zhì)量濃度，mg/L。

1.5 原水水質(zhì)及分析方法
 試驗原水取自常州市某污水初沉池，原水水質(zhì)及分析方法如表 2所示。

表 2 原水水質(zhì)及分析方法