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以氨水/NaOH为皂化剂的稀土湿法冶炼萃取分离过程产生大量的高盐（主要为NH4Cl/NaCl）废水,直接排放不仅会浪费大量水资源,而且会造成水环境破坏,严重制约稀土工业的绿色可持续发展。本文主要以稀土工业废水中典型污染物NH4Cl/NaCl为研究对象,研究了反渗透（RO）膜对模拟废水（NH4Cl/NaCl溶液）的分离性能。基于反渗透的溶解-扩散（Solution-Diffusion,SD）模型,验证和建立了稀土工业废水在RO过程中的水通量和盐通量传输方程,并结合膜理论和电解质理论,研究了水分子和盐分子在RO膜传质过程中的复杂传输和分离现象。针对RO处理稀土工业废水的膜污染问题,研究混凝沉淀、超滤等预处理技术的处理效果及膜污染特征。研究结果可为膜分离技术在稀土工业废水处理中的应用提供科学依据。本研究取得的主要成果如下:（1）明确了反渗透SG膜对稀土工业废水（NH4Cl/NaCl溶液）的分离性能。当NH4Cl/NaCl溶液浓度1-40 g/L,在操作压力30 bar条件下,RO膜对NH4Cl和NaCl溶液的截留率和渗透通量分别为77.87～96.99%和6.6901～35.7806 L m-2 h-1、86.98～98.46%和5.6885～42.9572 Lm-2 h-1。阳离子的水合离子半径和水合能是影响RO膜对盐截留性能的主要因素,其中Na+水合离子半径（3.58 A）大于NH4+（3.31 A）,Na+的水合能（-454 kJ/mol）大于 NH4+（-331 kJ/mol）,从而导致相同质量浓度的NH4C1和NaCl溶液的渗透通量（J）和截留率（R）分别为JNaCl>JNH4Cl、RNaCl>RNH4Cl。（2）基于SD模型,构建了适于RO膜处理稀土工业废水的水通量和盐通量传质模型。水通量（Jw）与净驱动力（Δp-Δπ）呈线性相关,符合SD模型水通量方程的表达式Jw=A（Δp-Δπ）;NH4Cl和NaCl溶液在SG膜传输过程中的渗透系数A值分别为1.29 Lm-2 h-1 bar-1和1.35 Lm-2 h-1 bar-1。盐通量（Js）与膜两侧盐溶液浓度差（Cf,s-Cp,s）与SD模型的盐通量方程表达式出现了背离,呈幂函数关系Js=β（Cf,s-Cp,s）α;NH4Cl和NaCl溶液的盐通量方程分别为Js=1.08（Cf,s-Cp,s）0.97和Js=0.63（Cf,s-Cp,s）1.05。采用实际废水对水和盐通量传质模型进行了验证,预测结果与实验结果吻合较好,表明SD模型中的水通量方程和本研究建立的盐通量方程在RO膜处理稀土工业废水中的适用性和科学性。（3）揭示了浓差极化（Concentration Polarization,CP）效应和离子活度效应对盐分子和水分子在RO膜内的传质影响。由于CP效应,膜表面盐溶液浓度Cfm 比原溶液中的盐浓度Cf高出1.02-1.21倍,NaCl和NH4Cl溶液的Bcp/B分别为82.8～98.9%和83.3～96.7%。根据膜理论和电解质理论,CP效应和热力学非理想性对盐分子在RO膜内的传质系数有一定的影响,当NaCl/NH4Cl盐溶液浓度较低时（Cf≤1 g/L）,对盐分子的传质系数影响较小;当盐溶液浓度较高时（Cf≥5 g/L）,NaCl和NH4Cl的Ba/B值分别为1.12～1.42和1.14～1.49,表明离子活度效应影响占主导作用;不同浓度NaCl和NH4Cl溶液中的真实水分子传质系数Afm与表观水分子传质系数Af几乎相等,表明CP效应和离子活度效应对水分子在RO膜内的传质影响较小。（4）明确了有机物对RO膜处理稀土工业废水时分离性能的影响,揭示了RO膜污染特征。研究了模拟废水（NH4Cl和P507混合溶液）中有机物（萃取剂P507）浓度对RO分离性能的影响,发现较低浓度的P507对RO脱盐的截留率影响较小。采用RO膜处理NH4Cl+P507混合溶液,膜面呈现NH4Cl盐结晶和有机污染共存的膜污染现象,且P507浓度越高,膜污染越严重。采用RO处理实际稀土工业废水,当操作压力为35～40 bar时,氨氮和COD的平均去除率分别为73.97%和68.33%,Pb、Cu、Zn等重金属的去除率均在90%以上。由于稀土工业废水盐分高,RO膜的渗透通量随时间增加而显著降低,出现了严重的膜污染现象,膜面污染物以铵盐等晶体颗粒形成的无机污染为主;采用酸洗和EDTA清洗对膜面无机污染的去除效果相对较好,碱洗对膜面有机污染的去除效果相对较佳。（5）优化了稀土工业废水预处理工艺操作参数。采用混凝沉淀预处理稀土工业废水,当废水中混凝剂PFS浓度为6 mg/L时,COD、浊度、Zn、Cu和Pb的去除率分别为43.1%、69.2%、72.7%、62.7%和60.0%。采用超滤预处理稀土工业废水,当超滤膜操作压力为1～5 bar时,COD和浊度平均去除率分别为26.5%和77.7%;超滤膜污染主要为无机污染,且以沉积层及沉积形成的堵孔污染为主。采用混凝沉淀+超滤组合工艺预处理稀土工业废水,对废水中COD、浊度、Zn、Cu和Pb的去除效率分别为72.9%、93.5%、82.0%、74.5%和68.0%,但对氨氮（氯化铵盐）的去除效果十分有限,经预处理后的废水中污染物杂质相对较少,可以进入反渗透膜进一步处理。