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随着城镇化的建设进程加快以及人口的不断增加,水资源的污染与匮乏问题日益突显。膜蒸馏是一种新型的、易操作、可利用工业低品位热源等优势的膜分离技术,但其能耗高、热效率低一直阻碍着工业化进程的推进。多效膜蒸馏技术是在膜蒸馏的基础上加入一个内部热能回收装置,可提高内部蒸汽的热利用率,减少能耗的损失。本文采用自制的聚四氟乙烯（PTFE）中空纤维膜为热膜,PTFE中空实壁管为冷膜,热膜数量与冷膜数量以1:6的比例相互缠绕,制成内部有热能交换的空气间隙式膜蒸馏组件,以造水比（GOR）、产水通量（J）、截留率（R）作为衡量指标,考察了热料液进口温度T1、冷侧进水温度T4、进料液进口流速Q、进料液浓度等因素对空气间隙式膜蒸馏性能的影响。主要研究内容与结论如下:（1）以2%NaCl溶液作为进料液,对单支膜蒸馏组件进行试验。实验结果表明,随着热料液进口温度T1的升高,产水通量与造水比均变大;随着冷侧进口温度T4的升高,产水通量变小,造水比变大;随着进料液进口流速Q的增大,产水通量变大,造水比变小。而截留率一直稳定在99.9%,且在实验过程中,GOR最高可达2.907,J最高可达6.144 L·m-2·h-1。（2）以2%NaCl溶液作为进料液,对两支膜组件进行串联。实验结果表明,T1、T4和Q对产水通量和造水比的影响与单支膜组件实验结果类似,但两支组件串联后造水比与产水通量最高仅为1.798与3.888 L·m-2·h-1,要小于单支组件的产水通量与造水比。（3）以电镀反渗透浓水作为进料液,进行浓缩试验。实验结果表明,当T1、T4和Q分别为80℃,30℃,40 L·h-1,空气间隙式膜蒸馏装置可将电镀反渗透浓水的COD由760 mg·L-1浓缩至6000 mg·L-1,电导率由37000μs·cm-1浓缩至300000μs·cm-1,产水通量为3.160 L·m-2·h-1,在浓缩过程中,膜组件的操作性能稳定,产水COD小于10 mg·L-1,产水电导率小于50μs·cm-1。（4）以质量分数为3%稀硫酸溶液作为进料液,在单支组件中进行试验。浓缩实验中,当T1、T4和Q分别为80℃,30℃,40 L·h-1,硫酸溶液质量分数由3%浓缩至20%,产水通量为2.780 L·m-2·h-1,产水电导率为150μs·cm-1。稳定性试验中,膜组件的操作性能稳定,连续运行300 h,产水通量维持在2.938L·m-2·h-1以上,产水电导率稳定在46μs·cm-1以下。