化學膜方案介紹

MCR膜化學反應(yīng)器簡稱。

外文名

MCR

產(chǎn)品類型

新型水處理裝置

膜化學反應(yīng)器是在MBR 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型水處理裝置，是將化學處理工藝與膜分離工藝加以結(jié)合，使得傳統(tǒng)的化學反應(yīng)效率得以提高。2100433B

前言

1997年夏季，我從南開大學博士后化學流動站出站，來到中國科學技術(shù)大學化學與材料科學學院工作。第二年在應(yīng)用化學專業(yè)為本科生開設(shè)了《膜化學與膜技術(shù)》課程，由于教學反應(yīng)很好，該課程很快由當初的選修課升為專業(yè)必修課，并成為《化學工程》的后續(xù)課程。1999年又為研究生開設(shè)了相關(guān)選修課程《膜科學與膜技術(shù)》。在講授這兩門課的過程中，我參閱了大最的文獻資料，感覺到：多數(shù)膜學著作的對象是在膜方面有一定基礎(chǔ)的科研人員和工程技術(shù)人員，缺少將基本化學原理與膜現(xiàn)象結(jié)合起來并有大量例題和習題的膜學教材。于是萌發(fā){編一本適合于本科生和研究生教學的膜學教程的念頭。}

在隨后的歲月里，本科生《膜化學與膜技術(shù)》課程的教學范圍從應(yīng)用化學專業(yè)的本科生又擴展到化學專業(yè)的本科生。同時由于中國科學技術(shù)大學承擔部分中國科學院下屬院所研究生的基礎(chǔ)課程教學任務(wù)，研究生選課的人數(shù)也在不斷增加，既有科大本部的研究生，也有科學院下屬院所如大連化物所、上海原子核所、上海有機所、上海硅酸鹽所、武漢物理所、科學院合肥分院的研究生。因此我編寫膜學教材的愿望更加強烈。恰在此時，中國科學技術(shù)大學進行教學改革，準備資助一批“十五”教材立項工作，我的申請很快獲得批準，并列入“十五”期間教材出版規(guī)劃首批資助對象，我的愿望終于實現(xiàn)，這本膜學教程由此而誕生。

眾所周知，膜學是一門涉及多學科的高新技術(shù)邊緣學科，要想在本教程中包括所有的膜學內(nèi)容幾乎是不可能的。為此本教程著眼于化學基本原理與膜學內(nèi)容的緊密結(jié)合：第一章為膜學概論，介紹膜的發(fā)展進程和主要膜過程原理；第二章將膜學與材料科學結(jié)合起來，介紹多種膜材料的化學結(jié)構(gòu)和特性、膜材料的穩(wěn)定性、膜材料的選擇和表征方法；第三章介紹膜的制備方法和原理，此部分內(nèi)容將膜與物理化學中的相圖、相平衡聯(lián)系起來，同時介紹了無機膜的相關(guān)內(nèi)容，并用專門的篇幅介紹了目前的新膜品種即無機一有機復(fù)合/雜化膜的制備方法；本教程第四章是化學工程的升華，介紹了膜傳遞的擴散理論和非平衡熱力學理論。如果說第二至四章是關(guān)于膜化學的知識，那么第五至八章涉及的就是膜技術(shù)方面的內(nèi)容：第五章介紹了所有壓力膜技術(shù)原理和應(yīng)用；第六章介紹離子交換膜及相關(guān)技術(shù)；第七章則針對所有膜過程中污染和濃差極化現(xiàn)象的原因、表征和預(yù)防措施進行介紹，涉及到過程的維護和膜的保養(yǎng)；第八章介紹了一些新型膜技術(shù)，兼顧到研究生教學內(nèi)容和工程技術(shù)人員的實際應(yīng)用。

在上述內(nèi)容中，有一部分是作者所在課題組多年的研究成果，如第二章中涉及到聚苯醚膜材料部分、第三章中復(fù)合/雜化膜的制備和部分有機膜電鏡分析、第五章的部分應(yīng)用示例、第六章的電膜部分、第七章的蛋白質(zhì)吸附部分、第八章的膜控制釋放部分。本教程還特別在每章節(jié)中附上了一定數(shù)量的例題和大量的習題。另外，本教程有四個附錄：附錄一以國外文獻為基礎(chǔ)，對膜過程的基本術(shù)語進行分類匯總；附錄二列出了一些主要的網(wǎng)上膜學術(shù)資源和膜工業(yè)站點，以適應(yīng)信息發(fā)展的需要；附錄三列出了主要的膜學著作，以方便讀者查閱；附錄四選登了往屆研究生選修本課程時撰寫的部分論文，供研究生教學參考。

在本教程的編著過程中，既要考慮知識的基礎(chǔ)性，又要考慮全面性，因而參閱了大量的國內(nèi)外膜專家的專著和論文。在此，我對這些文獻的作者表示最衷心的感謝和敬意，正是由于他們這些獨特和原創(chuàng)性的工作才會有本教程的存在；同時由于人力和條件的限制，對引用過程中未能一一征得原作者的同意而表示深深的歉意，并敬請他們諒解。

本教程經(jīng)國家海洋局杭州水處理中心高從增院士和莫劍雄研究員認真審訂，提出了諸多寶貴的修改意見，特別是高從增院士還為本教程提供了一定數(shù)量的例題。對這兩位膜界前輩辛勤的工作，我表示最誠摯的謝意。

本教程得到了中國科學技術(shù)大學“十五”教材計劃立項經(jīng)費的資助。同時在編著期間，作者正在執(zhí)行國家自然科學基金課題(編號29976040，20106015)的研究工作。本教程編著、出版過程中所發(fā)生的費用和這些基金不無相關(guān)，對資助這些基金的部門、團體，在此我也表示最衷心的感謝!

本教程于2000年動筆，2003年6月完成初稿，在此期間，我從東京大學和東京工業(yè)大學獲取了大量的膜學資料。本教程第七章中有關(guān)蛋白質(zhì)污染的內(nèi)容就是我在東京大學的研究1二作，第六章中雙極膜表征方面的內(nèi)容是我在東京工業(yè)大學的研究工作，在此對接待我做合作研究的東京大學化工系中尾真一(S．Nakao)教授和東京工業(yè)大學有機化學和高分子系的谷剛名彥(A．Tanioka)教授表示最衷心的謝意。同時我還要感謝荷蘭吐溫大學的A．B．J．Kemperman博士，他為我寄來了他們研究小組(歐洲膜研究院)的多篇博士論文和專著，極大地充實了本教程第三章、第六章和第七章的相關(guān)內(nèi)容。

最后我要感謝中國膜界前輩和膜界同仁，他們?yōu)橹袊た茖W的發(fā)展做出了非常出色的工作，使我國的膜技術(shù)研究水平上升了一個很高的臺階，與發(fā)達國家的差距越來越小。是他們營造了一個編輯出版本教程的良好氛圍；也是受他們的影響，使我對膜學產(chǎn)生了濃厚的興趣。

盡管我做了諸多努力，本教程也非盡善盡美，錯誤和遺漏之處難免，衷心歡迎讀者提出批評和建議。我希望本教程能引領(lǐng)更多的初學者進入膜科學與技術(shù)這個神圣的殿堂，并最終成為我國膜技術(shù)后備人才和中堅力量。

徐銅文

2003年12月于中國科學技術(shù)大學