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本课题开发了新型鼓气强化减压膜蒸馏(AVMD)过程，系统研究了其传热传质的强化机理，进而分别建立了阻垢-鼓气耦合VMD海水淡化过程、AVMD蔗糖溶液高倍浓缩方法。 借鉴气液两相流流型判别曲线，探明了膜蒸馏过程中气液两相流流型的转变规律。通过膜蒸馏实验，确定了两相流流型是影响AVMD过程传热传质的关键。两相流流型处于弹状流时的传热传质效率、膜蒸馏通量都明显高于泡状流流型。基于膜蒸馏通量与两相流流型的相关性，分别建立了各流型区间的膜蒸馏传热系数经验公式:泡状流(hf=1.7527Re0.4215Pr1/3(μb/μw)0.14λ/d)，弹状流（hf=0.0632R e1.0420Pr1/3(μbw)0.14λ/d)。进而通过奇尔顿-柯尔本类似，建立了相应流型区间的传质系数经验公式，获得基于两相流流型的AVMD过程传热传质模型。利用该模型，可预测AVMD过程通量随操作参数的变化情况，膜蒸馏通量的理论计算值与实验值的误差小于5％。 阻垢-鼓气耦合VMD海水淡化过程研究表明，鼓气可明显增加膜蒸馏通量，尤其是对于高浓度料液。鼓气有效减少了污染物在膜面的沉积，可部分解决高盐度情况下膜的亲水化渗漏问题。阻垢剂在海水浓缩过程中有一定的浓度适用范围。当海水浓度较高时，阻垢剂会使膜面形成一层无规则致密沉积层，这会造成通量的急剧下降。鼓气和阻垢剂的耦合作用所起的强化效果比它们单独使用时更加明显，产水电导率更低且更稳定，在保证产水水质的前提下可以获得更高的产水率。耦合作用过程中膜的内表面仅有很少量的无机盐沉积，更有效地抑制了钙镁的结垢问题。 AVMD高倍浓缩蔗糖溶液过程研究表明，相比于低粘度料液，蔗糖溶液的AVMD实验中最佳气液流速之比由0.50减小到了0.20。鼓气在料液温度较高、流速较大、料液浓度较大及真空度较高的条件下获得的强化效果更好。当蔗糖浓度为20 wt％时，VMD和AVMD过程的截留率均高于99.9％;且浓缩到4.2倍时，截留率仍保持在98.0％以上。