乳品废水富含蛋白质和乳糖等营养物质。根据国家节能减排的战略需求，从乳品废水中回收营养物质和水是未来废水处理的发展方向。如今，膜技术，如纳滤和反渗透等，在废水回用中扮演着极其重要的角色，但膜污染和浓缩液的处理一直是阻碍其工业化应用的瓶颈问题。本论文针对上述关键科学技术问题，提出了基于纳滤分离和发酵技术的集成工艺用于回收乳品废水，并详细研究了紧密型纳滤膜物化性质对分离性能的影响以及纳滤膜污染控制和清洗策略优化，为膜技术在食品废水循环利用中的工业应用提供理论基础和工艺指导。　　本文首先提出等电点沉淀-纳滤-厌氧发酵集成工艺回收模拟乳品废水。等电点沉淀可回收酪蛋白并大幅减轻纳滤膜污染，等电点沉淀的最优pH值为4.80。等电点沉淀后调节上清液pH值至中性可增强污染物与纳滤膜间的静电作用从而进一步降低膜污染。NF270纳滤膜抗污染性优异、纯水透过系数高和出水水质良好，适合浓缩乳品废水。相比直接采用乳品废水进行发酵，以不含酪蛋白的纳滤浓缩液为底物进行厌氧发酵，获得的挥发性脂肪酸中小分子酸的比例更高，pH值更低，更适用于乳品废水的等电点沉淀（预处理）。　　基于上述结果，进一步建立了等电点沉淀-超滤-纳滤-乳酸发酵集成工艺回收模拟乳品废水中水、酪蛋白、乳清蛋白以及发酵菌体与高浓度乳酸，以解决膜污染、污泥产生和浓缩液处理等难题。通过等电点沉淀和超滤预处理后，纳滤膜污染大幅降低（中试纳滤装置不可逆污染从44.4％降至11.1％）且浓缩倍数大幅提高。将不含蛋白质的纳滤浓缩液用于乳酸发酵(B.coagulans IPE22)，菌体浓度为5.42 g L-1，乳酸浓度达37.6 g L-1。相比挥发性脂肪酸和生物燃气，乳酸的纯化分离更简易，获得的菌体可用于动物饲料，避免了有害污泥的产生。　　论文系统研究了九种商品化纳滤膜物化性质与分离性能的内在联系，详细表征了七种新型纳滤膜。与半芳香聚酰胺膜相比，全芳香聚酰胺膜具有粗糙、较厚和疏水的聚酰胺层以及较低的纯水透过系数。使用聚酰胺纳滤膜浓缩等电点沉淀与超滤预处理后的乳品废水时，NF270、DF30和NF40-Ⅰ膜的乳糖截留率高、盐截留率低、跨膜压力低且几乎不存在不可逆污染。而且，实验表明孔径大小与分离层厚度是影响纯水透过系数的关键因素。同时，较高粗糙度与疏水性造成严重不可逆污染，说明主要污染机理是膜表面污染物吸附，而不是膜孔堵塞（受孔径大小影响）与凝胶层形成（受跨膜压力影响）。本章工作通过构建不同纳滤膜物化性质和分离性能的相互关系，为研究膜分离性能与污染机理提供一种新的方法。　　最后本文系统研究了预处理乳品废水与化学清洗对纳滤膜污染与膜性质的影响。NF270直接浓缩乳品废水，在膜表面形成厚实凝胶层，化学清洗难以完全恢复膜性能;等电点沉淀与超滤预处理后，凝胶层几乎消失，清水冲洗几乎完全恢复膜性能。化学清洗中，氢氧化钠结合十二烷基磺酸钠溶液清洗效果最佳，但它对膜性质与性能影响较大。氢氧化钠会刻蚀聚酰胺层并产生溶胀效应，降低盐与乳糖截留率。此外，氯化钠也对分离层有刻蚀效应，降低盐截留率，但会造成分离层孔径收缩，从而增加乳糖截留率。