如何深入分析膜过滤行为是有效控制中空纤维膜污染的核心问题,也是保障膜系统高效稳定运行的关键。本文以Zeta电位原位无损检测技术和局部通量结合表征的方法,来研究中空纤维膜局部膜污染特性。首先,优化了实验所选用的酵母标准溶液的预处理方式,分析了酵母溶液经过离心和干燥、磁力搅拌、超声、溶于缓冲溶液这四种预处理后对中空纤维膜过滤性能的影响。结果表明：经离心干燥预处理的酵母溶液的各项性能比较稳定,比较适合作为膜过滤溶液用来满足不同的实验需求,以深入分析膜污染的机理。其次,以Zeta电位原位无损检测技术和局部通量结合表征的方法,来研究膜过滤过程中Zeta电位的变化规律,探索Zeta电位和局部膜过滤行为之间相互作用关系,为深入理解局部膜污染的机理提供更详细的信息。研究发现：在整个中空纤维膜过滤酵母溶液过程中,Zeta电位的变化形式互不相同。当Zeta电位值快速降低时,是膜孔堵塞过程；在滤饼层形成过程中,Zeta电位的变化趋于平缓并呈现线性关系；当Zeta电位值趋于稳定表明处于滤饼层压阶段。在整个死端过滤过程中,Zeta电位值在洁净膜和酵母溶液的Zeta电位值之间变化。此外,纤维长度对局部Zeta电位的分布和局部膜污染行为有很大的影响。随着纤维长度的增加,三段进入滤饼层压实阶段的时间延长,并且三段Zeta电位的差值增加。最后,利用Zeta电位结合通量表征的技术来分析膜过滤实验中发现的污染再分布现象。在局部膜过滤实验中发现：在中空纤维膜过滤起始阶段,靠近泵出口处的局部通量最大,中段次之,尾段最小。局部通量沿着膜纤维长度不均匀分布是因为抽吸压力的不均匀分布,在死端过滤过程中,靠近泵出口处的抽吸压力最大,因此首段的膜通量最大,但是污染物首先在首段发生沉积,首段的污染也最为严重,通量下降速率最快；而尾段较小的抽吸压力而使其渗透通量的变化比较轻微,这就导致了局部通量的不均匀分布。随着膜过滤的进行,压降迅速下降,首段的滤饼层阻力与尾段滤饼层阻力的比值逐渐增大,因而尾段沉积的滤饼层更少,因此出现中段或尾段局部通量大于首段的情况。接着延长膜过滤行为,膜表面形成的滤饼层逐渐被压缩,由于滤饼层压缩系数的差异而再次出现首段局部通量最大的情况,进而出现一定程度的污染再分布现象。