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正渗透作为一种新型的水处理技术，由于具有能耗低、回收率高、操作简单以及对组件要求低等特点，在污水处理、食品加工、苦咸水和海水淡化、医药以及极端环境应急水处理等领域具有广阔的应用前景。然而，目前的正渗透技术仍处于试验探索的初步阶段，距离大规模应用仍存在许多关键技术需要解决，如正渗透膜的研发、汲取体系及分离技术的研究等。制备具有较小内浓差极化效应的正渗透膜是实现正渗透技术应用的关键因素之一。理想正渗透膜的特点如下:具有较薄的膜致密分离层和多孔的支撑层，具有较高的机械强度，具有较好的物化稳定性和抗污染性能等。本研究以醋酸纤维素为膜材料，结合支撑体系和膜改性技术，制备了多种醋酸纤维素正渗透膜，采用多种表征手段，系统考察了制膜工艺和正渗透分离过程对膜渗透分离性能的影响，进一步完成无机掺杂改性正渗透膜的制备与性能研究，并对正渗透膜的应用进行了初步研究，取得了如下成果: 1.以醋酸纤维素为膜材料，系统考察了溶剂、支撑材料、铸膜液浓度和温度，以及挥发、凝胶和热处理过程对成膜性能的影响，得到了最佳的制膜工艺:以NMP为溶剂，丙酮为添加剂，配制18wt.％的CA铸膜液，在室温静置24h脱气;以150目涤纶网为支撑刮膜，在50℃的恒温恒湿环境中挥发60s后，转至5℃的凝胶浴中浸泡18h;初生膜在70℃的水中继续浸泡1h，制得醋酸纤维素正渗透膜。 2.制备的CA-PET膜呈“三明治”结构，厚度在120μm左右，上下表面均较平滑，具有较高的机械强度(37.86N)、较好的亲水性(51.4°)和较高的孔隙率(74.2％)。以此为研究对象，对影响膜分离过程的研究表明:以水为原料液时，在PRO模式时的水通量(9.83L·m-2·h-1)高于FO模式(6.63L·m-2·h-1)，而以模拟污水为原料液时，水通量降低，PRO和FO模式时的水通量分别为7.68和5.03L·m-2·h-1;体系温度升高会提高膜的渗透性能，而对分离性能不利，汲取液一侧温度对膜渗透分离性能的影响大于原料液一侧;适当提高膜面流速可显著降低外浓差极化效应;水通量随着汲取液浓度升高而升高，相同浓度时，不同类型汲取液产生的渗透压不同，从而影响膜的水通量。 3.以最佳制膜工艺为基础，制备了SiO2纳米粒子掺杂醋酸纤维素膜。结果表明，SiO2的掺杂（由未掺杂升高至掺杂量为0.4％）对膜上表面影响不大，而增加了下表面粗糙度(Ra由1.95升至9.93 nm)、亲水性（接触角由50.3°降至42.2°）和孔隙率（74.2％增至81.1％）;掺杂对致密分离层孔径影响不大(0.3nm左右)，而使孔径分布稍向大孔方向偏移;SiO2的掺杂提高了膜的渗透性能，而分离性能基本稳定。 4.制备的CA-PET膜具有较好的耐酸耐碱性，在pH2～11的范围内具有较稳定的渗透分离性能，FO和PRO模式时的渗透通量分别为6.55±0.57和9.45±0.5L·m-2·h-1;而SiCA-0.2膜耐碱性差，在pH2～8的范围内较稳定，FO和PRO模式时的水通量分别为8.6±0.24和12.34±0.59L·m-2·h-1。经5.5d的运行后清洗，CA-PET膜在FO和PRO模式时的通量恢复率分别为97.6％和94.3％，而SiCA-0.2膜两种模式时的通量恢复率分别为97.2％和93.2％，说明污染层易清洗，形成的污染为可逆污染。 5.所制备的两种膜与HTI(CA-ES)膜均具有较高的截盐率，三种膜对NaCl的截留率为96％左右，对MgSO4的截留高达99％。经SiO2纳米粒子掺杂后，膜对橙汁的浓缩效率为未掺杂时的约1.5倍，运行过程中产生的污染经清洗后具有较高的通量恢复率(CA-PET:94.4％，SiCA-0.2:92.2，HTI(CA-ES):96.1％)，说明形成的污染为可逆污染，膜具有较好的抗污染性能。制备的膜具有较小的内浓差极化效应。