新疆农田残膜大量堆积在田间地头,形成严重的二次污染,而且回收后残膜含杂率较高,难以进行加工再利用,不利于农业可持续性发展。为解决回收后残膜含杂率高的问题,本文对高压静电作用下膜-茬分离过程进行研究,分析了高压静电应用现状和存在的问题,设计一种高压静电作用下膜-茬分离装置。运用Maxwell进行电场仿真,对残膜进行荷电试验,得出残膜表面荷电分布规律。运用单因素和多因素试验设计方法进行分离试验验证,以分离率为指标检验膜-茬分离装置工作性能,确定了最佳分离条件,为残膜回收再利用提供新的技术支持,有助于解决残膜含杂率高、难以加工再利用的问题,促进农业地膜回收再利用的绿色可持续发展。本文主要研究以下几个内容:（1）通过田间取样,对膜-茬混合物进行预处理,得出膜-茬混合物形态分布特征:残膜面积小于4 cm~2、[4,9]cm~2、[9,16]cm~2、[16,25]cm~2、[25,36]cm~2分别占比8.71%、11.83%、27.01%、51.79%、0.67%,而大于36 cm~2的数量为0。通过对新旧地膜分别进行荷电试验,分析不同影响因素下残膜荷电量情况,荷电距离在60～80 mm时,残膜荷电量整体上升趋势较快,80～100 mm时上升趋势较慢;残膜面积[0,9]cm~2区间时残膜荷电量较小且不稳定,[9,25]cm~2时荷电量上升趋势较快并且相对稳定,虽然大于25 cm~2荷电量较为稳定,但其不容易被吸附。结果表明:当荷电距离为80 mm、静电压等级为55 k V、残膜面积为[16,25]cm~2时,荷电效果最好。（2）利用Maxwell软件对电极板与分离辊间电场强度及矢量走向进行分析,结果表明:高压静电发生器放电为[50,60]k V、分离辊与电极板间距为[70,90]mm、电极板宽度为200 mm、厚度为20 mm时,电极板与分离辊间电场强度和矢量分布均匀,分离辊上静电压分布较为规律。（3）依据残膜荷电试验和电极板与分离辊间电场的仿真结果,确定膜-茬分离装置结构参数和作业参数,得出分离辊直径为496mm,分离辊转速在[20,40]r/min之间,电极板长度为400 mm,宽度为200 mm,厚度为20 mm,传送带宽度为400mm,进行膜-茬分离装置设计与制造。（4）对膜-茬分离装置进行作业验证试验,利用单因素试验和响应面试验探究4种因素对分离率的影响并确定最佳分离参数,结果表明:残膜吸附率为90%,残膜和杂质分离率为78.03%,当静电压等级为+54.6 k V,电极板与分离辊间距为78.8 mm,残膜面积为21.75 cm~2,分离辊转速为31.30r/min时为装置最优分离参数。