膜分离是化工、食品以及环境工程领域中常用的分离方法之一。在水处理领域,无论是饮用水处理还是废(污)水处理,膜分离均有着十分广泛的用途。然而,膜分离过程中,随着污染物在膜表面截留,引起跨膜压差(TMP)逐渐增大,导致膜滤效率逐渐降低,是该过程所必须要解决的问题。动态膜(dynamic membrane,DM)技术是采用膜支撑材料,利用颗粒膜材料在支撑体上形成的一层薄膜实现分离作用。作为一种新型的水处理工艺,可解决膜分离过程中存在的过滤通量低、控制膜污染等问题上,比传统的膜分离更具优势,从而成为可克服传统膜分离不足的新型技术。本研究采用不同孔径的低成本膜支撑材料作为常规微滤或超滤膜的替代材料,加载成为动态膜层,降低了膜分离过程的处理成本和能耗,使动态膜在废水处理和中水回用中更具有具优势。在本研究所涉及的废水处理过程中,膜层是由动态膜材料预沉积在支撑体上形成的,是分离去除各种污染物的主要部件。当废水通过膜表面,压力导致动态膜层变得更加紧密,会提高污染物的去除效率,但被层压的动态膜层也增加了过滤阻力,渗透流量减小。因此,动态膜的去除效率直接受动态膜形成过程及相关水力学机制的影响。本研究设计并加工了一套动态膜反应器装置,用于印染废水的深度处理。实验研究了动态膜形成的水水力学机制,并连续测定且识别了动态膜受污染的过程。在建立连续流动态膜过滤器上,使用了颗粒活性炭(particle activated carbon,PAC)和自主研制的磁基多孔硅材料作为动态膜的基本材料,设定不同的动态膜的质量及膜浆浓度,分别在不同孔隙大小的支撑体表面形成动态膜,然后评估去除污染物的效率。基于使用的膜材料、膜浆的浓度、反应器容量,理论推算了动态膜的厚度,并根据阻力、重力和浮力的平衡过程,计算了颗粒膜材料在过滤介质上的二次沉积速度,且研究了可能影响动态膜分离的相关水动力学因素。结果表明:在反应器内形成的连续水流是形成动态膜层的主要决定因素,预沉积条件(包括流速、压力)是决定动态膜层特性的基本条件,动态膜层越厚、越致密,其稳定性越强,而在相同的过滤时间内去除污染物的效率也越高。与传统的膜分离工艺相比,动态膜对于处理低浓度的废水优势更加明显。膜材料使用过程中可多次再生,而再生的材料在每个再生周期后也能表现出良好的压缩特性和分离性能。实验结果还表明,在不同孔径的膜支撑体上预沉积一定量的PAC后,会形成了不同厚度的动态膜层,对于已知初始浓度的分离,可以方便地调整所需的动态膜层。然而,使用小孔径的膜支撑体会导致了过滤压力的增加,并影响了污染物的去除效能。