重庆大学韩乐课题组ES&T：面向高效稳定废水氨氮回收的多级结构疏水透气膜

本文针对膜汽提技术回收废水氨氮过程中存在的氨渗透性与抗润湿性难以兼顾的瓶颈问题，定制设计了一种多级结构疏水透气膜（HGPM）。研究通过改良相转化工艺构建了由纳米级皮层、微米级指状孔层和亚微米级海绵孔层组成的复合结构，实现了多种扩散机制协同，显著提升了传质效率和抗润湿性。实验表明，该膜总传质系数达3.3×10⁻⁵ m/s，液体进入压力约182 kPa，性能较商用膜提升150%-200%，在处理实际厌氧消化液时能保持长期稳定通量。研究还建立了分层传质模型，揭示了多级结构的传质机理，指状孔层主导传质提升，而皮层和海绵孔层主导抗润湿性。结论证实多级结构设计是突破疏水透气膜性能权衡的有效路径，为复杂废水中挥发性资源的高效回收提供了理论依据和实践参考。