地质聚合物是指一类新型的由硅铝酸盐在激发剂作用下经溶解-解聚-缩聚反应制得的具有非晶至半结晶状态的无机非金属材料,目前主要应用于建筑装饰、保温防火、有毒有害物质的固封等领域。由地质聚合物制备得到的无机膜具有免烧结、工艺简单、成本低廉、绿色环保等优势,这为膜法水处理开辟了一条新思路。本论文以偏高岭土为前驱体材料,以工业水玻璃、氢氧化钠为碱激发剂,以水为造孔剂,并采用浇注成型法制备得到偏高岭土基地质聚合物无机分离膜,主要研究水钠比对其性能和结构的影响,将其应用于硬水软化的处理过程中;再通过表面涂覆法制备出偏高岭土基地质聚合物无机复合膜,采用扫描电子显微镜、水通量测试等对膜片的各项性能进行表征,并探究其对自来水中钙镁离子浓度和浊度的处理效果,对膜片进行再生及反冲洗研究,得到以下主要结论:(1)偏高岭土基地质聚合物无机分离膜的水钠比值与比表面积值、抗压强度成反比关系,与水通量值成正比关系。将其应用于硬水软化实验可知,无机膜对钙离子的去除率随着膜片厚度的增加、初始离子浓度的降低而增大,膜片适用于处理实际自来水,对硬水软化具有实际应用价值。(2)由表面涂覆法制备得到的偏高岭土基地质聚合物无机复合膜界面粘合性好,其水通量值随着进料温度、操作压力、致密层的水钠比值的增大而增大。将其应用于硬水软化实验可知,无机膜膜片致密层水钠比值越小、溶液初始钙离子浓度越低、溶液初始pH值越大,越有利于提高膜片对钙离子的平均去除率。无机膜能较好地降低自来水中的硬度,而膜片的再生处理研究却为膜片提高了潜在的经济应用价值,其硬水软化机理为中和沉淀、离子交换以及孔结构的物理吸附作用。(3)偏高岭土基地质聚合物无机复合膜应用于模拟浊度水、实际水源的处理过程中均表现出了优异的处理效果,出水水质的浊度值满足国家水质要求,虽然膜片在水处理过程中会发生渗透通量衰减的现象,且随着进料液浊度值的升高而加剧,但通过水力学清洗研究可较好地解决膜污染问题,延长膜片的使用寿命,提高其经济价值。