随着我国清洁能源的大力发展,对核能的利用已成为一种必然趋势。然而在发展核能的同时,由此产生的放射性废水体积也逐年增长,其中低放废水更是占据了很大一部分。这些废水不仅含有放射性核素,也含有多种无机及有机污染物,对环境与人类的负面影响日益严重。从以往的核事故经验教训中可以看出,核设施运行以及退役期间产生的放射废水必须及时处理。目前我国对低放废水的处理以“絮凝—蒸发—离子交换”老三段工艺为主,然而此工艺存在二次污染且净化效果不理想的缺点。膜蒸馏技术是一种物理分离技术,利用疏水性微孔膜两侧之间的温差作为驱动力,从而使热侧挥发性物质通过膜孔凝结并积聚在冷侧。膜蒸馏技术具有处理效果好、处理效率高、能耗低等优点,用来对低放废水进行处理,可行性高。本研究以含铀模拟及真实废水为研究对象,采用聚四氟乙烯（PTFE）中空纤维膜组件开展真空式膜蒸馏（VMD）处理模拟及真实低放含铀废水的研究。首先对膜组件运行参数进行了优化,考察了料液温度、流速及真空度对膜通量和截留效果的影响,并探讨了VMD过程中的温差极化效果;随后研究了VMD处理核燃料元件生产工艺低放含铀废水的可行性。使用PTFE中空纤维膜组件处理含铀废水。结果表明,进料液的温度,进料液的流速和真空度不影响膜蒸馏的净化效果,真空度对膜通量有更大的影响,随着进料液真空度的增加,膜通量明显增加;膜通量随着进料流速和进料温度的升高而增加。在实验室操作条件下,膜蒸馏装置对铀离子的截留率达到99.99%以上,去污系数可以达到10⁴以上,膜组件的初始膜通量为2.2 L m^-2 h^-1。在设备的最佳运行条件下(进料液温度75℃,流速0.7 m s^-1,真空度-0.09 MPa),最大膜通量为11.3 L m^-2 h^-1,表明该膜蒸馏装置对低放废水具有良好的处理效果。随着进料液体流速的增加,温度极化系数TPC会增加,而浓度极化系数CPC会略有下降。随着进料液体的温度和真空度的增加,TPC降低,CPC也相应提高。在实验室最佳工况条件下,采用膜蒸馏技术处理核燃料元件制造中产生的低含量含铀废水。真实废水的连续运行结果表明,随着进料液浓缩倍数的增加,膜通量基本保持稳定,馏出液质量不受影响。实验进行至1400分钟时,进料液体的电导率浓缩至180400μs cm^-1（浓缩比为9倍）,馏出液的电导率保持在17μs cm^-1左右,电导率的去除率超过99.9%(废水的初始电导率为36100μs cm^-1);盐去除率达到96.87%;铀的截留率大于99.99%,最终馏出液中铀浓度小于1μg/L,符合国家排放标准（GB23727-2009）;馏出液中氨氮含量最终降低至3.3 mg L^-1;COD含量由初始值1038 mg L^-1逐渐降低至22 mg L^-1,实验结果表明膜蒸馏处理真实的低放废水具有良好的稳定性。实验膜的FT-IR和SEM表征分析结果表明,膜表面没有明显的污染物团聚,实验过程的质量和效率没有受到明显影响。结合以上研究,VMD对于核燃料元件生产过程中产生的复杂体系低放废水具有高效的净化效果,可为核工业低放废水的深度净化提供新的思路和数据参考。