工业集中区的电镀、制革、纺织、造纸、印刷等企业在生产过程中会产生大量废水,这些废水经预处理后汇集成综合工业废水。综合工业废水含重金属、氮、磷、有机物等各类污染物,对人体健康和生态安全造成了巨大威胁。其中,染料和重金属络合物的深度去除目前仍缺乏经济高效的方法。纳滤膜通过尺寸筛分和静电排斥等作用可以绿色、高效地去除水中的染料和重金属物质,是深度水处理中的研究热点之一。但是,传统的高分子纳滤膜受其材料与结构特性的限制,其选择性、渗透性与稳定性难以满足日益增长的应用需求。近年来,氧化石墨烯膜（graphene oxide membrane,GOM）受到越来越多的关注。GOM由二维纳米片层层堆叠而成,纳米片之间的空间作为其传质通道。通过调控传质通道的结构和化学性质,例如层间距和荷电性质,GOM能高效截留水体中小分子物质,在染料和重金属络合物分离中具有巨大的潜力。但GOM在水环境中不可避免地会发生溶胀,导致其难以去除尺寸较小的离子和分子。同时,如何打破GOM渗透性与选择性之间的“Trade-off”效应,提升其对目标物质的去除效率也是近年来GOM研究的主要内容。本文分别利用强碱刻蚀和磷酸锆（Zr P）纳米片插层的方法对GOM的传质通道进行了精确调控,探究了其对染料、重金属络合物以及模拟综合工业废水中复合污染物的去除性能,具体如下:1.为去除综合工业废水中的染料,本文使用KOH对GOM进行刻蚀,制备了多孔道氧化石墨烯膜（PGOM）。PGOM的性能测试结果表明,强碱刻蚀能够在GOM内构建更多传质通道以及缩短传质路径,大幅提升GOM的通量。例如,利用4%KOH溶液对GOM刻蚀6 h制备的6h-PGOM,纯水通量达126.4±5.4L/（h·m~2·bar）,是GOM的11倍。同时,PGOM保持着高染料截留率。例如,6h-PGOM对考马斯亮蓝G250的截留率为99.8±0.2%。膜流动电位、光电子能谱、红外光谱、Raman光谱以及对不同染料过滤测试结果表明,尺寸筛分和静电作用是PGOM去除带负电染料的主要机理。根据综合工业废水的特点,本文还讨论了水中染料和盐浓度变化对染料分离性能的影响。2.为去除综合工业废水中的重金属络合物,本文通过剥层制备了稳定性良好的Zr P纳米片,然后将其与GO纳米片混合,采用真空抽滤法制备了磷酸锆/氧化石墨烯复合膜（Zr P/GOM）。在湿态条件下,Zr P/GOM的层间距（30%-Zr P/GOM,12.6（?））比GOM（13.1（?））更小。根据扩展的DLVO理论,这是因为Zr P纳米片与GO纳米片之间的范德华力远高于两者间的静电斥力和水合力。在对重金属络合物的过滤测试中,负载量为93.0 mg/m~2的30%-Zr P/GOM对10 mg/L Cu-EDTA的截留率为98.1±1.0%,通量为5.9±0.3 L/（h·m~2·bar）。这表明Zr P插层能够抑制GOM的溶胀,进而实现对尺寸小于1 nm的离子的有效去除。此外,根据综合工业废水的特点,本文研究了不同废水p H、重金属络合物浓度和盐浓度条件下Zr P/GOM对重金属络合物的分离性能。3.初步评价了“PGOM+Zr P/GOM”分级处理模拟综合工业废水的技术可行性。在处理含罗丹明B（RB）和Cu-EDTA的模拟综合工业废水时,由于RB会对Zr P/GOM造成严重的膜污染,Zr P/GOM运行24 h后通量下降至3.0 L/（h·m~2·bar）。而使用PGOM预先去除模拟废水中的RB,能显著提升Zr P/GOM重金属络合物去除效率（70.4%）。综上,为去除综合工业废水中的染料和重金属络合物,本文创新性地利用KOH刻蚀以及Zr P纳米片插层的方式分别对GOM传质通道进行了调控,制备了具有高染料分离性能的PGOM以及高重金属络合物分离性能的Zr P/GOM。本文提出的“PGOM+Zr P/GOM”为处理综合工业废水提供了一种新的技术方案。