Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng xâm nhập mặn và thiếu nước ngọt ở nhiều địa phương, đặt ra nhu cầu về giải pháp khử mặn hiệu quả, bền vững. Trong bối cảnh đó, công nghệ chưng cất màng (MD) được xem là giải pháp có nhiều tiềm năng cho chất lượng nước tốt và chi phí thấp nhờ tận dụng được năng lượng mặt trời và nhiệt thải. Tuy nhiên, thách thức còn nằm ở việc lựa chọn màng MD phù hợp và xác lập bộ thông số vận hành tối ưu để đồng thời đạt thông lượng và hiệu suất tách muối cao, ổn định. Do vậy, nghiên cứu này tập trung khảo sát có hệ thống hệ chưng cất màng trực tiếp (DCMD) sử dụng màng PVDF-MD tổng hợp bằng dung môi isoamyl alcohol, đánh giá ảnh hưởng của chênh lệch nhiệt độ, tốc độ dòng chảy ngang, nồng độ muối đầu vào và thời gian vận hành. Kết quả cho thấy điều kiện tối ưu ở 70°C (dòng nóng) và 25°C (dòng lạnh) với tốc độ dòng 0,33 m/s, đạt thông lượng 20,5 LMH và hiệu suất tách muối >99,9%, đồng thời hạn chế thấm ướt lỗ màng. Màng vẫn vận hành ổn định với dung dịch nước biển có nồng độ muối cao và sau 30 ngày xử lý nước biển thực, nước thấm duy trì đạt tiêu chuẩn nước uống.