反渗透(RO)技术已经越来越多的应用到纯水制备、中水回用、海水淡化以及浓缩工艺当中。然而膜污染依旧是限制反渗透技术发展和应用的一大重要因素。本课题引入宽流道反渗透理念,针对反渗透系统运行中经常面临的典型问题:浓差极化、有机污染和无机结垢污染,系统探讨了反渗透组件浓水侧流道宽度和浓水隔网定向角度的改变对膜组件抗污染性能的影响规律,在此基础上以最佳流道宽度和隔网定向角度为主要参数设计宽流道RO组件,与传统市售RO组件抗污染性能进行全面对比分析。流道宽度部分实验结果表明,流道宽度的增加可以有效提升膜的产水通量,同时减缓膜内浓差极化现象;对膜组件抗有机污染性能分析表明,流道宽度的优化可有效减缓膜面污染物的累积效率,当流道宽度增加至30 mil时,运行180 min后通量衰减率降低了 6.3%,同时提升对进水SDI的耐受限度;抗无机污染部分的分析表明,流道宽度的增大有效的改善膜内无机污染累积的问题,减缓了通量衰减速率,并提升了低压冲洗效率,通过冲洗后30 mil通量恢复率比20 mil膜组件提升了 9.5%;综合trade-off效应与“回收率-脱盐率”关系曲线分析,当膜组件的进水流道宽度达到30 mil时具有更优越的抗污染性能和分离性能。定向角度部分实验结果表明,在流道宽度30 mil不变前提下,隔网定向角度的优化有效缓解了浓差极化现象,表现为更低的通量衰减速率;并且有机污染分析表明,浓水隔网定向角度从0°变成45°时180 min内膜通量衰减速率下降25.5%,一个低压冲洗周期内的膜运行时间延长了 89.3%,低压冲洗后膜通量恢复率提高了12.3%;与流道宽度相比,隔网定向角度对膜内无机结垢表现出更大的影响效果,定向角度最大的30 mil-45°膜组件运行180 min后的通量衰减率比0°定向角度降低14.6%,并在低压冲洗后表现出更高的通量恢复率;综合trade-off效应分析后可知45°膜组件在抗污染及分离性能方面更具优势。在此基础上,选择30 mil流道宽度和45°隔网定向角度为宽流道反渗透最佳设计参数,并与与普通市售的20 mil-40°组件的抗污染性能进行进一步对比分析,发现30 mil-45°膜组件在抗浓差极化、有机污染及膜冲洗性能恢复方面均表现出明显优于普通市售RO组件的性能。