膜蒸馏是一种新型膜分离技术,以热量差和蒸汽压差为共同推动力,水蒸汽分子通过多孔的绝缘性疏水膜,得到冷凝。理论上对于不挥发性溶质的截留率可以达到100%。本文的主要研究内容是对亲水性的聚砜膜采用化学方法进行疏水改性,并将改性后的聚砜膜用于真空膜蒸馏中进行脱盐研究和膜污染研究。改性实验中,主要采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)-氨基硅油乳液和正硅酸乙酯-三甲基氯硅烷对聚砜膜进行疏水改性。研究不同的改性条件对改性后聚砜膜的疏水性影响。结果表明,使用氨基硅油乳液改性后,改性聚砜膜的表面最大水接触角达到116°,使用三甲基氯硅烷改性后的聚砜膜的表面最大水接触角达到135°。真空膜蒸馏实验中,考察进料液浓度、流量、温度和真空度对膜的产水通量以及脱盐率的影响。实验结果表明,在进料液中氯化钠质量分数为4%、进料液温度80℃、进料液流量4 mL/s以及真空度0.095MPa的条件下,两种改性膜的的最大产水通量分别达到9.71 kg/(m2·h)和10.45 kg/(m2·h),脱盐率都达到了99.2%以上,脱盐效果良好。膜污染研究表明,膜的产水通量降低主要包括两方面原因,一方面是由于氯化钠颗粒在膜表面累积堵塞膜孔,另一方面是高温下改性聚砜平板膜会发生形变、收缩,造成膜孔径和孔隙率降低,以致通量下降。膜通量恢复研究实验中,使用1 mol/L盐酸超声清洗污染后的PSF膜可以有效缓解膜污染,膜通量有一定程度恢复。对于使用氨基硅油乳液改性的PSF膜,经过三次清洗后,膜的产水通量分别恢复到初始通量的96.9%、94.9%和85.9%。对于使用三甲基氯硅烷改性的PSF膜,经两次盐酸清洗后,产水通量分别恢复到初始通量的95.4%和94.8%。因此,膜的产水通量随着运行时间的增加和清洗次数的增多而减少。