随着经济的迅速发展,水资源短缺和水质污染的双重问题已经日益严重,种类日益繁多的污染物对传统的水处理工艺发起了挑战。膜蒸馏技术是近年来出现的一种利用疏水膜进行膜分离的新型技术,具有设备简单、过程易自动化、节能高效等优点,在处理过程中不会产生新的污染物。但其也存在一些缺点,如成本偏高、寿命较短、易产生膜污染等。本文自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)膜用于膜蒸馏实验,并引入超声波技术构建超声场耦合膜蒸馏反应器,确定实验最佳工艺参数,并针对目前膜蒸馏过程中易产生的膜污染问题,研究多种污染物对于膜通量的影响,探究超声场对于缓解膜污染的效果和机理。主要内容和结果如下:对自制的PVDF疏水膜进行表征分析,包括膜的孔隙率、平均孔径、接触角的测量和膜结构的分析,发现自制的膜具有良好的膜通量及疏水性,适用于后续膜蒸馏实验。通过控制不同的参数研究直接接触式膜蒸馏实验膜通量的变化情况,包括热侧料液温度、料液浓度、流量,结果表明,热侧温度和热侧流量的提升对于膜通量有增强效果,冷侧温度的降低和冷侧流量的提升对膜通量基本没有影响,而随着料液浓度的上升,膜通量则呈下降趋势。引入超声场后,考察不同工艺参数对于膜通量及相对通量的影响,探究膜蒸馏传质效果及膜抗污染性能的变化。结果表明,超声场的引入对膜通量有明显的提升效果,且与超声波功率成正相关,与频率成负相关。超声强化效果随料液浓度上升而加强,随热侧温度和热侧流量上升而下降。对部分无机污染物和有机污染物进行膜蒸馏实验,包括氯化钠、碳酸钙、硫酸钙和牛血清蛋白(BSA)溶液,并对实验前后的膜进行扫描电镜(SEM)观察,讨论在有无超声波情况下膜的分离性能及微观结构的变化。结果表明,超声波对于NaCl膜污染造成的膜通量下降的改善十分有限;CaCO3由于其极低的溶解度,几乎不会造成膜污染;超声波的引入有效缓解了 CaSO4结晶析出导致膜通量大幅度下降的问题;因为BSA分子呈现亲水性,难以附着在PVDF疏水膜上,因此引入超声前后,膜通量基本都没有下降。