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反渗透膜分离技术是一种先进的水处理技术，因其节能高效、易于规模化、操作简单等特点，为解决水资源短缺及水污染问题做出巨大贡献。然而，膜污染和膜结垢严重缩短膜的使用寿命，增加能耗和设备维护费用，成为反渗透应用所面临的两大瓶颈。本研究工作主要通过调节膜表面特性来提高反渗透膜的抗污染和抗结垢性能。
首先，论文研究了反渗透系统的操作条件(如料液温度、错流流量、操作压力)对膜表面硅垢形成速率的影响，通过监测膜渗透通量的变化及硅垢测试后膜表面形貌变化发现，在高料液温度、低错流流量和高操作压力条件下膜表面硅垢形成速率较快。因此，选择测试温度为25℃，错流流量为1L?min-1，操作压力为1.5~2.5MPa的条件作为后续硅垢测试的操作条件。
其次，论文利用植酸(PhA)和三价铁离子(Fe3+)在商品聚酰胺复合(PA-TFC)反渗透膜表面进行层层自组装改性，制备Fe-PhA改性膜。与PA-TFC膜相比，Fe-PhA改性膜表面的亲水性提高，粗糙度降低，负电荷增多，渗透通量略有下降，盐截留率提高。经过硅垢和牛血清蛋白(BSA)的单独污染测试，发现Fe-PhA改性膜表现出优异的抗硅垢和抗有机物污染性能。经过硅垢和BSA混合污染测试，发现24h运行后，Fe-PhA改性膜的渗透通量比PA-TFC膜高约20%，表明Fe-PhA改性膜具有良好的抗硅垢-有机物混合污染性能。此外，Fe-PhA改性膜还具有良好的稳定性。酸溶液以及碱溶液浸泡20d后，Fe-PhA改性膜表面的元素组成未发生明显变化。连续错流运行48h后，Fe-PhA改性膜的渗透通量和盐截留率保持稳定。
再次，论文通过在界面聚合过程中加入新型水相功能单体2,5-二氨基苯磺酸(DABS)，制备具有特殊表面特性的PA-DABS复合反渗透膜。与PA膜相比，PA-DABS膜的表面亲水性提高、粗糙度更低、负电荷增多。渗透选择性能测试结果显示，水相中DABS添加量为0.25%和0.50%时，PA-DABS膜的水通量和截留率与PA膜相近；水相中DABS添加量为1.0%时，PA-DABS膜的水通量提高但截留率降低。经过24h硅垢测试后，PA-DABS0.50%膜的通量下降率比PA膜低11%，展现出较好的抗硅垢性能。硅垢和BSA混合污染测试结果表明PA-DABS复合膜也具有较好的抗硅垢-有机物混合污染性能。
首先，论文研究了反渗透系统的操作条件(如料液温度、错流流量、操作压力)对膜表面硅垢形成速率的影响，通过监测膜渗透通量的变化及硅垢测试后膜表面形貌变化发现，在高料液温度、低错流流量和高操作压力条件下膜表面硅垢形成速率较快。因此，选择测试温度为25℃，错流流量为1L?min-1，操作压力为1.5~2.5MPa的条件作为后续硅垢测试的操作条件。
其次，论文利用植酸(PhA)和三价铁离子(Fe3+)在商品聚酰胺复合(PA-TFC)反渗透膜表面进行层层自组装改性，制备Fe-PhA改性膜。与PA-TFC膜相比，Fe-PhA改性膜表面的亲水性提高，粗糙度降低，负电荷增多，渗透通量略有下降，盐截留率提高。经过硅垢和牛血清蛋白(BSA)的单独污染测试，发现Fe-PhA改性膜表现出优异的抗硅垢和抗有机物污染性能。经过硅垢和BSA混合污染测试，发现24h运行后，Fe-PhA改性膜的渗透通量比PA-TFC膜高约20%，表明Fe-PhA改性膜具有良好的抗硅垢-有机物混合污染性能。此外，Fe-PhA改性膜还具有良好的稳定性。酸溶液以及碱溶液浸泡20d后，Fe-PhA改性膜表面的元素组成未发生明显变化。连续错流运行48h后，Fe-PhA改性膜的渗透通量和盐截留率保持稳定。
再次，论文通过在界面聚合过程中加入新型水相功能单体2,5-二氨基苯磺酸(DABS)，制备具有特殊表面特性的PA-DABS复合反渗透膜。与PA膜相比，PA-DABS膜的表面亲水性提高、粗糙度更低、负电荷增多。渗透选择性能测试结果显示，水相中DABS添加量为0.25%和0.50%时，PA-DABS膜的水通量和截留率与PA膜相近；水相中DABS添加量为1.0%时，PA-DABS膜的水通量提高但截留率降低。经过24h硅垢测试后，PA-DABS0.50%膜的通量下降率比PA膜低11%，展现出较好的抗硅垢性能。硅垢和BSA混合污染测试结果表明PA-DABS复合膜也具有较好的抗硅垢-有机物混合污染性能。