目前,生产废水及生活废水中常含有挥发性有机物(VOC)。由于其毒性大、可生化性差,因此治理难度较大,危害环境安全。与此同时,VOC是重要的化工原料,其回收有重要的经济价值。因此,VOC的治理一直是近几年研究的热点。渗透汽化(PV)膜分离法由于具有相变质量小、效率高、能耗低、设备简单及工艺放大效应小等优点,逐渐在环境保护中得到应用。本文利用聚四氟乙烯(PTFE)微粉和硅橡胶(PDMS)膜材料,制备了几种PTFE-PDMS共混渗透汽化膜,研究了PTFE-PDMS膜结构、溶解-扩散性能、渗透汽化低浓度氯仿或乙醇水溶液性能及渗透汽化过程的传质阻力等。研究结果如下：首先,制各了不同组成的PTFE-PDMS渗透汽化平板膜,采用SEM-EDAX、FT-IR、 XRD、DSC、TG和水接触角等方法,研究了PTFE-PDMS渗透汽化膜结构及性能,考察了PTFE-PDMS渗透汽化膜的溶胀和渗透汽化性能。结果表明：PTFE-PDMS渗透汽化膜为致密膜,PTFE与PDMS间相容性较好,没有相分离现象；PTFE与PDMS间为物理混合；随着PTFE填加量的增加,PTFE-PDMS膜结晶度、水接触角和热稳定性增加,膜在氯仿或乙醇水溶液中溶胀度降低,而力学性能呈现先增加后减小的趋势；PTFE的加入提高了PDMS膜的渗透汽化性能,对氯仿水体系,PTFE在膜内含量30%时分离指数最大,进料温度50℃、渗透侧真空度2.2mmHg、料液氯仿浓度620mg/L、流速400mL/min条件下,总通量31.9g/(m2·h),分离因子3215；而对乙醇水体系,PTFE在膜内含量10%时分离指数最大,进料温度60℃、料液流速1600mL/min和渗透侧压力120mmHg下,料液乙醇质量分数为10%条件下,总通量52.2g/(m2·h),分离因子10。其次,根据溶解-扩散理论,研究了单组分溶剂氯仿、乙醇及水在PTFE-PDMS膜中的溶解及扩散性能。同温度下,随着PTFE在膜内填加量的增加,氯仿和水在PTFE-PDMS膜中溶解度w∞,c和w∞,w呈减小趋势,乙醇w∞,E值呈现先增加后减小的趋势；随溶解温度的升高,相同组成PTFE-PDMS膜内的w∞,c值基本不变,w∞,E和w∞w值呈增加趋势。而且溶解度大小顺序为w∞,c>w∞,E>w∞,w,说明PTFE-PDMS膜是亲有机疏水膜。氯仿、乙醇和水在PTFE-PDMS膜内扩散系数D呈现较为复杂的变化,其大小顺序遵循DC>DE>DW。PTFE的填加提高了PDMS膜的氯仿渗透系数PC、乙醇渗透系数PE、水渗透系数PW,而且氯仿对水及乙醇对水的理想分离系数αs,C和αs,E均得到提高。随后,制备了两种分别以无纺布PET和超滤膜PVDF为底膜的PTFE-PDMS/PET及PTFE-PDMS/PVDF渗透汽化复合膜,讨论了其渗透汽化低浓度氯仿水溶液及PTFE-PDMS/PET膜渗透汽化乙醇水溶液的分离性能,考察了料液浓度、料液温度、渗透侧压力等条件对膜渗透汽化性能的影响。结果表明,PTFE-PDMS/PET及PTFE-PDMS/PVDF膜渗透汽化氯仿水溶液性能变化趋势基本相同,不同之处在于PTFE-PDMS/PET膜通量小于PTFE-PDMS/PVDF膜的通量,而PTFE-PDMS/PET膜分离因子大于PTFE-PDMS/PVDF膜的分离因子。对于PTFE-PDMS/PET渗透汽化乙醇水溶液性能,料液浓度增加,总通量、乙醇通量和分离因子增加；总通量、乙醇通量和分离因子均随温度的升高而增加；随着料液流量的增加,总通量、乙醇和分离因子呈缓慢增加趋势,变化较小,说明乙醇水体系的渗透汽化不会出现较明显的传质边界层。然后,基于溶解-扩散理论和串联阻力模型分析了氯仿水溶液渗透汽化过程中氯仿传质机理。随料液中氯仿浓度的增加,氯仿渗透系数Kc.t线性增加,而水Kw.t略有线性减小趋势：随料液流速的增加,边界层厚度逐渐减薄,氯仿边界层传质系数Kb逐渐增加,传质阻力Rb逐渐减小。当Re为133时,Rb是Rm的29倍,氯仿传质过程由Rb控制。当Re达到5330时,Rt逐渐接近Rm,此时Rb极小,氯仿传质过程由Rm控制。最后,制备了PTFE-PDMS/PVDF中空纤维膜和外压式膜组件。以实际工业排放水配制氯仿水溶液,讨论了活性层厚度、料液浓度、料液温度、渗透侧压力、料液流速和运行时间对膜渗透汽化性能的影响。结果表明,随着活性层厚度的增加,总通量减少而分离因子增加；料液浓度增加,总通量呈线性增加而分离因子呈下降趋势；渗透侧压力降低,渗透通量和分离因子都增加；料液流速增加,渗透通量和分离因子都增加：料液温度升高,总通量及分离因子皆呈增加趋势。渗透汽化连续运行11天,通量略有增加而分离因子有下降趋势。适宜的操作条件为：膜活性层厚度13.8μm、料液氯仿浓度小于350ppm、渗透侧压力2.2mmHg、Re1932、料液温度60℃。