我国已经形成完整的核工业体系,而对铀矿的开采与水冶纯化、核燃料的元件加工、乏燃料后处理以及核设施运行、退役产生的放射废水的管理,是世界范围内核能进一步发展的一个重要问题。放射性废水的性质差异,给废液处理处置带来困难,由于缺乏适用于不同性质废液的净化技术,制约着核工业的发展,迫切需要研究高效稳定通用普适的废液处理新技术。膜蒸馏技术是以疏水性微孔薄膜两侧水蒸气分压差为驱动力的一种废水净化技术,具有操作压力低、对无机离子和其他非挥发性组分截留效果好等优点,同时可有效利用太阳能、工业废热等低品位热源,被认为是满足放射性废液减容净化需求的优良技术。而传统接触式膜蒸馏技术存在膜污染和膜润湿而导致膜寿命短,膜通量低且不稳定等问题,限制了其工业化应用。本研究建立了一种非接触式膜蒸馏方法,基于自制的非接触式膜蒸馏装置开展了热侧进气温度,热侧进气流量,冷侧吹扫气温度、冷侧吹扫气流量、膜组件有效面积、吹扫气腔工作数量等工艺参数对膜通量的影响研究,并对该方法进行了Sr2+模拟放射性废水和某铀水冶纯化厂真实放射性废液的净化效果测试。实验结果表明:非接触式膜蒸馏的膜通量主要受到热侧进气流量与冷侧吹扫气流量、进气温度等工作参数的影响,冷侧气体温度对膜通量影响不大。热侧进气流量与冷侧吹扫气流量的提高可有效增大膜通量,其中提高进气温度对提高膜通量最显著。当进气温度从44.9℃提高到77.7℃时,膜通量可以从5.21kg/（m~2·h）提高至24.87kg/（m~2·h）。增大膜与热侧气体的接触面积,可提有效高产水量。在装置最优化条件下,对0.25g/L模拟放射性废液中Sr2+的截留率大于99.99%,去污系数可达4.5×10~6以上。总α活度浓度为21279.7Bq/L和总β活度浓度为17811.9Bq/L的含铀放射性废水经装置处理后的馏出液的总α活度浓度为0.205Bq/L,总β活度浓度为0.877Bq/L,证明了该装置具备深度净化功能。此外,利用努森扩散、分子扩散以及过渡扩散三种经典传质模型探究了非接触式膜蒸馏的传质过程。非接触式膜蒸馏技术采用膜冷热两侧均与气体接触的设计,减少了离子在膜表面和膜孔隙中沉积的概率,有效减少膜污染和膜润湿现象的发生,延长了疏水性膜的使用寿命,可以发展成为一种工业化应用的放射性废水高度减容和深度净化技术。