正渗透（FO）技术具有溶质截留率高、膜污染倾向低、水回收率高、能耗相对较低等优点,被认为是一种非常有潜力的废水处理技术。然而,FO技术仍然面临着一些挑战,包括处理复杂成分废水时严重的膜污染,与其它过程耦合的效率问题以及缺乏高性能的汲取溶质,这些因素制约了FO技术进一步的应用。在本论文中,有机膦酸盐阻垢剂被用作为汲取液来缓解FO处理油田采出水应用中膜的污染,并进一步研究将其作为料液的添加剂来控制超滤-正渗透-膜蒸馏（UFFO-MD）联用处理油田采出水应用中膜的污染。另外,采用FO与萃取联用的方法处理染料废水,并研究了染料废水的组成、p H、温度等多个因素对染料回收率的影响。在汲取溶质的选择方面,选用洗涤剂和聚阴离子电解质羧甲基葡聚糖钠盐作为汲取溶质,并系统地研究了它们在处理染料或沼液废水、浓缩蛋白等FO应用中的可行性。详细叙述如下:（1）选用有机膦酸盐阻垢剂乙二胺四亚甲基膦酸钠盐（EDTMPA-Na）汲取液来缓解FO处理油田采出水应用中膜的污染。与常用的Na Cl汲取液相比,使用EDTMPANa汲取液可以有效地缓解膜的污染,在48 h的连续测试中可以获得较高的水回收率（60.6%）。还通过改变料液或汲取液的组成系统地研究了EDTMPA-Na汲取液控制膜污染的机理。结果表明,泄漏到料液中的EDTMPA-Na汲取溶质能有效地缓解膜表面的无机垢的形成,这归因于其优异的阻垢性能以及FO过程中汲取溶质独特的扩散路径（导致膜表面有相对较高浓度的EDTMPA-Na）。而膜结垢的缓解能进一步抑制有机污染物在膜表面的沉积。本工作可能为控制FO处理油田采出水应用中膜的污染提供了一种有效的方法。（2）选用UF-FO-MD联用的方法处理油田采出水。致密的FO膜可以截留油田采出水中绝大多数的有机物和无机物,MD过程可以对稀释的汲取液进行回收,并同时获得高质量的产品水。UF预处理可以去除油田采出水中大部分的有机物,从而能有效地缓解后续FO过程中膜的有机污染,但无机污染的问题仍然存在。在此基础上,将EDTMPA-Na阻垢剂作为料液的添加剂能简便、有效地控制FO过程中膜的无机污染,其效果优于常用的化学清洗方法,在循环测试中也取得令人满意的效果。本工作对UF-FO-MD联用处理油田采出水应用中膜污染的控制具有一定的参考意义。（3）选用FO与萃取联用的方法处理染料废水,并同时回收其中的有用物质。FO用于染料废水的浓缩,与NF相比,FO可以实现更高的浓缩倍数和更低的能耗。FO预处理可以增大染料的浓度并缩减废水的体积,从而显著降低后续萃取过程中试剂的用量,降低处理的成本。在萃取过程中,对萃取剂和反萃剂的组成也进行了优化,刚果红、酸性品红、酸性橙和甲基蓝的回收率分别为97.8%、82.1%、80.1%和76.1%。此外,FO过程由模拟的海水（0.6 M Na Cl）汲取液驱动,这可以省去高能耗的汲取液再生过程。因此,本工作为沿海地区提供了一种可持续的染料废水处理方法。（4）选用主要成分为表面活性剂的商品化洗涤剂作为FO汲取液。当表面活性剂的浓度超过其临界胶束浓度时会形成具有较大尺寸的胶束,可以显著降低FO过程中的反向溶质通量。系统地研究了洗涤剂的组成、浓度对理化性质及FO性能的影响。此外,还将洗涤剂用作为FO处理染料以及养鸡场沼液废水应用中的汲取液,考察了长时间循环测试过程中水通量的稳定性,膜污染以及清洗后的通量恢复率。FO过程结束后,稀释的洗涤剂汲取液可以用于日常洗涤,可以避免进行高能耗的汲取液再生操作。（5）采用一步法合成了三种不同分子量的聚阴离子电解质羧甲基葡聚糖钠盐（CM-dextran-1000/5000/20000）,并将其作为FO汲取溶质。对产物的化学结构、取代度及细胞毒性进行了表征,研究了溶液的浓度、溶质的分子量、取代度对溶液的理化性质（相对粘度、渗透压、电导率）以及FO性能的影响。CM-dextran汲取液具有无毒、渗透压高、反向溶质泄漏少等优点,适用于蛋白溶液的浓缩。理论计算的结果还证实,在蛋白浓缩的应用中,FO过程中的能耗低于UF过程中的能耗。