螺旋卷式纳滤 (SWNF) 被广泛采用于城市污水回用、饮用水净化和工业废水抛光，这得益于其高填充密度、适中的操作压力以及对多价离子、天然有机物和痕量污染物的有效截留 [1], [2], [3]。紧凑的螺旋结构使每个模块体积的膜面积最大化，而纳滤膜的选择性分离特性介于反渗透和超滤之间，使其特别适合需要脱盐和选择性分级的应用。然而，在实际水基质下的持续运行不断受到膜污染的破坏。实际进料流包含共存的微生物、多糖、蛋白质、腐殖质和金属离子，它们相互作用产生复合污染层。这些层导致通量快速下降，增加能耗，并缩短模块使用寿命 [4], [5]。污染挑战本质上具有协同性：微生物细胞分泌胞外聚合物结合有机物和金属离子，而无机沉淀物为生物膜定植提供成核位点，产生远超各个污染组分之和的组合阻力。因此，在实际水条件下减轻复合污染仍然是 SWNF 的一个核心操作障碍 [6], [7]。
为了解决膜污染，大量研究集中于通过亲水涂层、抗菌纳米材料掺入或功能性聚合物接枝来改性膜活性层 [8], [9], [10]。这些方法改变了污染物 - 膜界面化学，但没有改变进料通道内的流体动力学环境。然而，在螺旋卷式组件中，污染的起始和传播不仅由表面相互作用决定，还由填充衬网的通道内的局部流动分布、剪切应力和质量传递决定 [3], [7], [11], [12]。进料衬网是一个组成部分。它决定了速度场和壁面剪切应力，衬网丝或接触点附近的低剪切区域成为污染物积累的优先地点。因此，单纯的膜改性无法调节在实际操作下发展的空间异质性的污染模式 [13]。
进料衬网直接控制通道流体动力学和污染物传输，提供了一个互补的控制点。以往的努力主要强调几何优化。例如，诱导局部涡流以减少颗粒沉积的 3D 打印湍流促进器 [13]，以及增强质量传递的仿生蜂窝结构 [14], [15]。虽然这种几何设计可以减轻颗粒污染，但它们通常会增加压降和能耗，而没有解决生物或化学污染问题。在螺旋卷式纳滤中，已知进料衬网对进料通道压降贡献巨大，衬网几何精度显著影响压降计算 [16]。生物污染积累进一步加剧了压力损失，因为典型的 300-500 μm 生物污染层可使通道空间减少超过 30%，且进料通道压降是受生物污染发展影响最早且最强的性能指标 [7]。
然而，我们之前的研究表明，结构衬网优化可以有效地减轻这些损失：优化后的衬网在生物污染测试中将比能耗降低了 18-21%，在有机污染环境中降低了约 65% [17]。然而，衬网表面的功能改性受到的关注相对较少 [18], [19], [20], [21], [22]。少数研究报道了亲水或抗菌衬网涂层，但它们主要依赖于简化的单一污染物系统，忽视了表征实际水基质的微生物、有机物和金属离子之间的协同相互作用。更重要的是，文献中缺乏复合污染场景下的系统评估、实际废水的长期验证以及衬网基与膜基改性策略的对比环境经济分析。这些差距阻碍了实验室发现向工程实践的转化。
基于这一背景，本研究提出了一种功能性衬网调节策略来解决上述差距。具体目标是：i) 制备具有增强抗菌活性的协同 Ag-PDA 改性衬网并表征其物理化学性质；ii) 系统地评估改性衬网在单一污染物和复合污染条件下的抗污染性能；iii) 使用实际水基质验证长期操作稳定性和工程适用性，同时比较基于衬网与基于膜的 AgNP 集成的环境和经济影响。这项工作提供了从膜通道角度调节污染演化的新见解，并突出了功能性衬网在提高螺旋卷式膜系统在复杂真实世界水条件下长期稳定性方面的潜力。
