混凝-超滤技术因其高截留性以及可靠性在饮用水处理过程中得到了广泛应用。但膜污染问题却仍旧是阻碍该技术发展与应用的关键问题。当前对于膜污染趋势的预测主要采用XDLVO理论进行分析研究,对污染物与膜表面极近距离接触时所产生的相互作用能进行计算从而有效的预测整个膜污染过程,然而在混凝过程中,絮体表面的形态会对预测结果产生较大的影响。而该理论的适用条件又与实际界面的情况存在差异,因此本研究针对这一不足,考虑絮体的粗糙度对膜污染所产生的影响,选用了正弦球体模型及修正的双变量WM函数并引入絮体表面形态参数,从能量角度预测分析了不同溶液条件以及粗糙度下膜污染的情况。本研究首先选用了正弦球体模型对腐殖酸(HA)絮体的表面进行了预测模拟,然后通过表面元素积分法(SEI)结合XDLVO理论与复合辛普森规则,即可量化表面具有不同形态的混凝絮体与聚偏氟乙烯(PVDF)膜间的界面作用能,以弥补单独使用XDLVO理论仅能对两光滑平面进行分析的不足。不同粗糙度条件下能量计算结果与实验结果拟合程度分别为0.85、0.89、0.91均可达0.85以上,表明该模型适用于混凝-膜过滤体系中絮体界面作用能的模拟,并且粗糙的絮体较完全光滑的絮体与膜污染趋势的拟合程度更高。随后,考虑到絮体表面形态存在粗糙不规则的特点,并且具有分形特征,因此在研究过程中引入絮体的分形维数,利用修正的双变量WM函数对分形平面进行了模拟,在光滑球体表面基础上进行坐标变换,通过MATLAB模拟出重叠的微分平面,在此基础上计算粗糙絮体表面同PVDF膜面的界面相互作用能,从能量的角度研究絮体形态包括其粒径大小以及分形维数对于膜污染的影响。实验结果表明当絮体尺寸较大,而分形维数相对低时,絮体与膜表面的界面总相互作用能最高,也就是膜污染的趋势下降更不易产生膜污染行为。在研究过程中发现,絮体表面形态对预测膜污染存在较大的影响,引入絮体形态特征之后,能够有效提高膜污染的预测结果的置信度