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膜分离技术是处理含油废水的主流方法之一。然而,膜污染严重阻碍了其实际应用,导致膜的使用寿命缩短,运行成本增加。因此,开发具有优异抗污性能的新型膜及可持续分离技术对处理含油废水的实际应用具有重要意义。膜表界面性质和抗污机制是决定膜长期分离性能的关键因素,本论文以非共价接枝、共混、原位生长及对喷纺丝为平台技术构筑抗污染膜表界面,结合多种抗污染机制,协同强化油水分离膜的抗污染性能,实现油水分离长期稳定运行。主要研究内容如下:（1）基于常规疏水纳米纤维膜在分离和清洗过程中存在易污染、耐用性差的问题,设计一种超亲水、高强度的聚偏氟乙烯（PVDF）稳定水合层抗污表界面。利用双亲分子Span 80在PVDF纳米纤维表面的自组装,通过在PVDF纳米纤维膜上简单重力过滤Span 80/正己烷溶液,一步法实现了PVDF纳米纤维膜强度的提高和亲水化改性。系统研究了Span 80浓度、过滤时间和过滤量对PVDF纳米纤维膜形貌、结构、机械强度和亲水性的影响,评估了纳米纤维膜的分离及抗污性能,分析了Span 80在PVDF纳米纤维膜上组装的机理及稳定性。结果表明PVDF纳米纤维膜的拉伸强度由1.7 MPa±0.3 MPa提高至8.8 MPa±0.6 MPa,水接触角（WCA）由141.6o±2o降为0o。该膜对水包1,2-二氯乙烷乳液的水通量高达18482.7±287.3 L m-2h-1bar-1,分离效率高达96.3%。此外,焊接后的PVDF纳米纤维膜具有优异的耐用性和循环稳定性,能够耐水和水包油乳液的长期清洗及8次乳液循环分离。（2）尽管亲水化PVDF膜具有较高的抗污能力,然而,在长期运行过程中容易被油污染甚至堵塞,导致膜分离性能下降。本研究设计一种环境响应型抗污表界面,实现高效油水分离及智能抗污。通过自由基聚合的方法合成了具有最高临界溶解温度（UCST）的温敏共聚物（聚（丙烯酰胺-共聚-丙烯腈）,P（AN-co-AM））,并通过共混静电纺丝（PVDF,p H响应型聚合物聚4-乙烯吡啶（P4VP）及P（AN-co-AM））和相分离法一步构筑具有微/纳结构的温度/p H响应型PVDF纳米纤维膜。研究了P（AN-co-AM）和P4VP共混比例对PVDF纳米纤维膜形貌、结构、机械强度和浸润性转变的影响,评估了环境响应型膜的分离性能及污染膜的自清洁性能,阐明了浸润性转变的机理。研究结果表明:在室温条件下（25℃,p H=7）,该膜呈高疏水性（WCA=136.4o）,对D5（十甲基环五硅氧烷）包水乳液具有高渗透通量(60528.76 L m-2 h-1bar-1)及分离效率（99.5%）,在酸性热水中（55℃,p H=3）,得益于p H响应聚合物P4VP的质子化,温敏共聚物P（AN-co-AM）氢键的断裂,污染膜的浸润性由高度疏水向超亲水转变,实现膜表面油污的释放,膜在经过6次循环后仍能保持较高的分离性能。本研究在处理含油废水中具有一定的扩展性,为多尺度层次结构膜的构建提供了一种新的方法,并为可回收油水分离膜的设计提供了新的思路。（3）表面活性剂Span 80及环境响应型聚合物修饰PVDF纳米纤维膜具有优异的抗污染性能和良好的循环稳定性。然而,基于孔径筛分机理,污染物不能及时从膜表面去除,在分离5 min后就需要从分离装置取下清洗,无法解决膜的长期稳定分离性能。为解决分离过程的连续性及长期稳定性,本研究设计一种基于水合层协同原位微气泡抗污表界面。通过水热法在聚丙烯腈（PAN）纳米纤维膜表面生长碳质微球,并原位负载银纳米粒子,获得具有类水凝胶性质的超亲水碳银复合纳米纤维膜（c PAN-Ag）。系统研究了蔗糖分子浓度对碳质微球/PAN纳米复合纤维膜形貌、结构、亲水性和膜机械强度的影响规律,评估并分析了c PAN-Ag膜的长期稳定油水分离性能、染料降解性能、重金属离子去除性能及杀菌性能,阐明了水合层协同原位微气泡抗污的机制。研究结果表明:该膜对水包甲苯乳液具有高渗透通量(45612±430 L m-2h-1bar-1)及分离效率（99%）,得益于水合层阻碍油污与膜表面接触及微气泡与油滴的疏水相互作用,油滴实时从膜表面去除,在过氧化氢（H2O2）的触发下,实现连续乳液分离100 min。同时,该膜还可实现对废水中重金属离子的去除,染料的降解及杀菌。该项工作为以减缓污染为目标的纳米纤维膜的合理设计,以及复杂油水乳液的实际分离提供了更多的机会。（4）基于水合层协同原位微气泡去污机理的纳米纤维膜,虽然在油水分离过程中的长期稳定分离性能大大提高,但需加入H2O2触发反应,是一种被动的抗污过程,因此应用体系受到限制。为实现主动长期稳定分离过程,本研究通过对喷静电纺丝及迈克尔加成反应,构筑了双网络结构的聚偏氟乙烯/聚丙烯腈（CPVDF/CPAN）纳米纤维膜。系统研究了CPVDF/CPAN比例对油水分离性能的影响,验证了油滴在CPVDF及CPAN纤维上运动、聚并规律,提出亲/疏水纤维聚结破乳机理,采用油相和水相两相同时透过,通过阻止连续油膜在膜表面或膜内部形成,突破油水分离过程不连续的难题。在此过程中,CPVDF经过脱氟及迈克尔加成反应发生交联,增强了纳米纤维的机械性能,实现了纳米纤维膜长期错流过滤分离,并为聚结油相提供了通道。同时,CPAN经过水解进一步增加其亲水性,为分离提供水通道,并促进了油相向疏水PVDF纤维转移。采用两相透过策略,在错流过滤条件下,无需额外的清洗,即可实现4 h油水分离的稳定运行,为连续油水分离提供新思路。