近年来，“雾霾”给居民的身体健康和日常出行带来了严重影响，引起了社会各界的广泛关注。燃煤发电是造成雾霾的重要原因之一，治理雾霾的根本出路是调整我国以燃煤为主的能源结构，以核电等清洁能源取代燃煤发电，因此，核电必将在煤炭产能部分退出后扮演重要填补角色，而核电的大规模发展势必会带来大量放射性废水处理问题。相较于传统的吸附法、蒸发浓缩法、化学沉淀法、离子交换法等放射性废水处理工艺，膜技术作为一种高效分离技术，自上世纪90年代起越来越多的被应用于放射性废水处理中。随着膜技术的发展，纳滤和膜蒸馏作为两种新型膜分离技术，具有较高的分离精度和分离效率，其在放射性废水处理中的研究也受到越来越多的关注。　　本文以开发多孔陶瓷膜材料在模拟放射性废水中的应用为主要研究目标，重点考察纳滤和膜蒸馏过程在模拟放射性废水处理中的工艺设计及过程参数优化。针对模拟放射性废水中是否含有硼酸两种情况，采取不同的陶瓷膜处理工艺。对于不含硼酸的模拟放射性废水，直接采用陶瓷纳滤膜对其中的核素进行去除。而对于含硼放射性废水，首先采用陶瓷纳滤膜对硼酸溶液中的核素进行去除，实现硼酸的净化;然后采用真空膜蒸馏工艺对净化后的硼酸进行浓缩，从而达到硼酸复用的目的。　　采用平均孔径约为1.1nm，纯水渗透率为27 L·m-2·h-1·bar-1，PEG截留分子量为500 Da的钛锆复合纳滤膜处理模拟放射性废水。在优化的条件下(pH=3，p=0.9 MPa，T=25℃)，陶瓷纳滤膜对Co2+和Sr2+的截留率可以达到99.7％，同时陶瓷纳滤膜的渗透通量稳定在180 L·m-2·h-1以上。在连续运行超过2000 min后，其渗透通量和对各离子的截留率基本不变，操作过程较为稳定。　　采用陶瓷纳滤膜对硼酸溶液中核素进行去除，进而对硼酸溶液进行净化，由于硼酸为弱酸，对溶液中电荷水平影响较小，因而陶瓷纳滤膜对离子截留性能及膜渗透通量受硼酸影响不大。在中性条件下，陶瓷纳滤膜对硼酸几乎无截留，但在酸性条件下，由于道南平衡陶瓷纳滤膜对硼酸出现了负截留现象，有利于硼酸的分离净化。在优化出的pH=3、跨膜压差为0.9 MPa、温度为25℃、硼酸浓度为10 g·L-1、Co2+和Ag+离子浓度均为1 ppm的条件下，采用一级纳滤处理后，膜对模拟含硼废水中Co2+的截留率可达99.6％，Ag+的截留率可达79％，采用二级纳滤工艺处理后，Co2+的截留率超过99.9％，Ag+的截留率大于95％。　　采用十六烷基三甲氧基硅烷(C16)对平均孔径200 nm的氧化铝微滤膜进行接枝改性，获得了表面疏水性良好的氧化铝膜，将其运用到真空膜蒸馏浓缩硼酸的实验中。分析了多孔膜材料在膜蒸馏过程中的作用，多孔陶瓷膜材料的存在通过提高传质推动力，可以抵消其本身增加传质阻力的影响，最终获得较高的渗透通量。通过膜材料微结构和操作参数的调控，膜蒸馏过程在单位面积上可以获得与传统蒸馏过程相当或更高的通量。考虑到膜材料较高的装填面积，膜蒸馏过程可以比传统蒸馏过程具有更高的分离效率。考察了料液温度、真空度、料液流速以及硼酸浓度对真空膜蒸馏硼酸浓缩过程的影响，优化出以下操作条件:温度70℃，流速120L·h-1，真空度0.095 MPa。采用真空膜蒸馏对硼酸溶液进行半连续浓缩，硼酸的损失率小于0.1％，渗透通量在20L m-2·h-1以上，可将硼酸从1g·L-1浓缩到100 g·L-1以上。　　综上所述，本文针对不含硼和含硼两种模拟放射性废水，基于多孔陶瓷膜材料分别采用纳滤和“纳滤+膜蒸馏”两种膜分离工艺实现模拟放射性废水的处理。在优化条件下，陶瓷纳滤膜可以有效去除（含硼）模拟放射性废水中的离子型放射性核素，而膜蒸馏过程可以实现硼酸溶液的高效浓缩。多孔陶瓷膜材料在放射性废水处理中展现了良好的应用前景。