我国水资源短缺与水污染问题并存，废水处理与资源化是当前面临的重大挑战。现有膜分离技术虽广泛应用于废水治理与再生水制备，但普遍存在膜污染严重、水通量与选择性难以协同提升、系统智能化水平低等瓶颈，制约了其在高标准、低碳排放水处理中的大规模推广。为此，项目组通过产学研深度合作，突破了导电膜材料设计、界面聚合调控与智能运行等关键技术，成功研发多级智能膜分离系统，实现了从膜材料、膜过程到膜系统的全链条创新。

主要创新成果包括：（1）开发电催化抗污染导电膜及多场协同原位清洗技术，提出微气泡-静电场-Janus异质界面协同调控策略，实现膜污染原位抑制与传质强化；（2）提出“界面结构诱导—功能粒子协同—多尺度精密组装”的复合膜构建方法，通过中间层诱导与磁响应粒子调控，精细优化聚酰胺分离层结构，实现通量和选择性的双提升；（3）构建“导电膜+智能感知+自适应调控”一体化智慧膜系统，实现污染实时识别和在线调整，显著提升系统智能化水平。相关成果获国内外权威专家的高度认可和评价，并在多场景实现应用，为我国水资源安全保障与环境治理体系现代化提供了关键技术支持。

项目整体研究思路与主要技术成果示意图

膜分离技术是实现废水处理与资源化的核心之一。然而，传统的膜技术面临膜污染严重、通量－选择性难以协同、系统智能程度低等关键难题。针对此问题，在近20年时间里，我们从膜材料、工艺到系统进行全链条探索，将导电膜设计、界面结构调控与智能运行深度融合，构建了“材料—过程—系统”协同强化的多级智能膜分离体系，最终实现膜抗污染性能、分离效率与运行能效的同步提升。我们始终坚持以科技创新驱动产业升级，很高兴能为人类水资源可持续利用与环境保护贡献新的技术力量。