以生物质高分子海藻酸钠为基材,针对一系列废水处理问题,制备了不同的水凝胶滤膜或过滤器。研究工作主要如下:（1）由Ca²⁺交联的藻酸盐和共价交联的聚（丙烯酰胺）构成互穿网络水凝胶滤膜,以尿素作为致孔剂,并将聚乙二醇-多面体低聚倍半硅氧烷（PEG-POSS）杂化凝胶以优化性能。研究表明,基于纳米级PEG-POSS在基质中的均匀分散和两亲性特征,膜性能被显著改善,膜表现出良好的机械性能和污水处理能力。在0.2 MPa工作压力下,膜的水通量在长期使用时可保持11 L m^-2h^-1。当处理500 mg L^-1高浓度的亚甲基蓝和刚果红溶液时,染料的截留率分别达到93%和95%。在抗污实验中,经过10次的水乳化循环后,膜仍保持80%以上的初始通量。（2）以Ca²⁺交联海藻酸钠水凝胶为主体,以PEG-400为致孔剂,加入不同用量的纳米云母片,制备了一种可独立使用的海藻酸钠复合水凝胶滤膜。研究表明,纳米云母片的加入改善了滤膜的截留性能。在高浓度染料溶液下,对亚甲基蓝和刚果红染料溶液可以截留96.9%和99.1%。同时,纳米云母片的加入极大的提高了滤膜对重金属离子溶液的截留性能,对Cr³⁺、Pb²⁺溶液截留性达到91.2%、93.5%以上,显示出优异的金属离子分离能力。（3）设计和制备了一种基于海藻酸钠水凝胶涂覆亲水改性的砂芯过滤器。研究表明,通过海藻酸钠水凝胶的涂覆使得砂芯具有超亲水/水下超疏油的特性,对于一系列的油水混合物或油水乳液均表现出超高的分离率（>99.99%）及超快的分离速度(通量?100 L m^-2h^-1)。在经过多次（≥20）循环使用后,分离性能未受到影响,体现出优异的可重复使用性与抗油污性。此过滤器的临界承载油压可达到了5.5k Pa以上,具有良好分离操作性。