膜技術(shù)前沿及工程應(yīng)用目錄

第一章　反滲透

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 膜材料及其制備

一、 反滲透膜及其分類

二、 典型膜材料

三、 反滲透膜的制備

第三節(jié) 膜設(shè)備

一、 膜組件

二、 膜組件的選擇

三、 反滲透系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

第四節(jié) 工業(yè)應(yīng)用

一、 反滲透技術(shù)在海水和苦咸水淡化中的應(yīng)用

二、 純水和超純水制備

三、 反滲透技術(shù)在廢水處理方面的應(yīng)用

四、 反滲透技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第二章 納濾

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 膜材料及膜的制備

一、 納濾膜

二、 復(fù)合納濾膜的制備

第三節(jié) 納濾膜的應(yīng)用研究

一、 納濾膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

二、 納濾膜在化工和醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用

三、 納濾膜在水處理中的應(yīng)用

四、 納濾膜在有機(jī)溶液領(lǐng)域中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第三章　超濾

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 超濾膜的制備和保存方法

一、 超濾膜材料及其制備方法

二、 超濾膜的保存

第三節(jié) 超濾膜組件

一、 板框式組件

二、 螺旋式組件

三、 管式膜組件

四、 中空纖維式組件

五、 其他形式膜組件

第四節(jié) 超濾膜裝置運(yùn)行工藝

一、 內(nèi)壓式中空纖維膜裝置運(yùn)行工藝

二、 外壓式中空纖維膜裝置運(yùn)行工藝

第五節(jié) 超濾膜的應(yīng)用

一、 超濾在乳品工業(yè)中的應(yīng)用

二、 凈水制備

三、 污水處理與回用

四、 超濾技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用

五、 超濾在醫(yī)藥和治療過(guò)程中的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第四章　微濾

第一節(jié) 概述

第二節(jié) 微濾膜及其制備

一、 微濾膜的結(jié)構(gòu)

二、 微濾膜材料的種類與特點(diǎn)

三、 聚合物微濾膜的制備

四、 無(wú)機(jī)微濾膜的制備

第三節(jié) 微濾膜組件與設(shè)備

一、 平板膜板框式膜組件

二、 平板膜折疊式膜組件

三、 中空纖維膜組件

四、 管式微濾膜組件

五、 微濾膜組件的評(píng)價(jià)與運(yùn)行工藝

第四節(jié) 微濾膜及其應(yīng)用

一、 微濾技術(shù)用于液/固混合體系的分離

二、 基于疏水性微濾膜的反應(yīng)器

三、 微濾膜在醫(yī)療/醫(yī)藥上的應(yīng)用

四、 疏水性微濾的膜蒸餾

參考文獻(xiàn)

第五章　滲透汽化

第六章　氣體膜分離

第七章　電滲析

第八章　膜生物反應(yīng)器研究前沿與工程應(yīng)用2100433B

《膜技術(shù)前沿及工程應(yīng)用》一書，涉及：反滲透、納濾、超濾、微濾、滲透汽化、氣體膜分離、電滲析和膜生物反應(yīng)器、膜材料的制備、膜組件的選擇與設(shè)計(jì)、分離工藝及應(yīng)用實(shí)例等方面的內(nèi)容。該書可作為高等院校應(yīng)用化學(xué)、化工、材料及相關(guān)專業(yè)師生的教學(xué)用書，也可供從事膜技術(shù)科研、生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)人員參考閱讀。

本書內(nèi)容豐富，選材新穎，資料翔實(shí)，對(duì)膜技術(shù)研究、工業(yè)分離應(yīng)用有著重要的指導(dǎo)意義。反映最新研究成果，拓展應(yīng)用領(lǐng)域。前言

近年來(lái)，膜分離技術(shù)在膜的制備和應(yīng)用研究中取得了巨大的進(jìn)展。為了讓我國(guó)廣大從事膜制備、研究的科研工作者和在企業(yè)從事膜推廣的技術(shù)人員及時(shí)、準(zhǔn)確獲得這些信息，中國(guó)紡織出版社聯(lián)合北京工業(yè)大學(xué)、北京化工大學(xué)、天津大學(xué)、清華大學(xué)和浙江大學(xué)的科研教師編寫了本書。全書共分為八章，詳細(xì)介紹了常用的八種膜及膜分離過(guò)程的最新研究成果，包括反滲透、納濾、超濾、微濾、滲透汽化、氣體膜分離、電滲析和膜生物反應(yīng)器，其中前七章涉及的是市場(chǎng)份額較大，發(fā)展較成熟的膜分離技術(shù)，主要介紹各自在膜、器件、工藝及應(yīng)用領(lǐng)域的最新研究成果。膜生物反應(yīng)器作為近20年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的水處理技術(shù)，國(guó)內(nèi)外大批專家正致力于新膜開發(fā)、器件改良和應(yīng)用研究，使其能在工業(yè)化的道路上穩(wěn)步前進(jìn)，在此過(guò)程中取得了新的研究進(jìn)展，都一一展現(xiàn)在本書中。

膜分離技術(shù)受到世界各技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的高度重視,近30 年來(lái)，美國(guó)、加拿大、日本和歐洲技術(shù)先進(jìn)國(guó)家，一直把膜技術(shù)定位為高新技術(shù)，投入大量資金和人力，促進(jìn)膜技術(shù)迅速發(fā)展,使用范圍日益擴(kuò)大。

膜分離技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為許多行業(yè),如純水生產(chǎn)、海水淡化、苦咸水淡化，電子工業(yè)、制藥和生物工程、環(huán)境保護(hù)、食品、化工、紡織等工業(yè)，高質(zhì)量地解決了分離、濃縮和純化的問(wèn)題，為循環(huán)經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)提供依托技術(shù)。

1 膜分離技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 膜的定義

膜是一種起分子級(jí)分離過(guò)濾作用的介質(zhì)，當(dāng)溶液或混和氣體與膜接觸時(shí)，在壓力下，或電場(chǎng)作用下，或溫差作用下，某些物質(zhì)可以透過(guò)膜，而另些物質(zhì)則被選擇性的攔截，從而使溶液中不同組分，或混和氣體的不同組分被分離,這種分離是分子級(jí)的分離。

1.2 膜的種類

分離膜包括：反滲透膜(0. 0001～0. 005μm) ，納濾膜(0. 001～0. 005μm) ，超濾膜(0. 001～0. 1μm) ，微濾膜(0. 1～1μm) 、電滲析膜、滲透氣化膜、液體膜、氣體分離膜、電極膜等。他們對(duì)應(yīng)不同的分離機(jī)理，不同的設(shè)備，有不同的應(yīng)用對(duì)象。膜本身可以由聚合物,或無(wú)機(jī)材料，或液體制成，其結(jié)構(gòu)可以是均質(zhì)或非均質(zhì)的，多孔或無(wú)孔的，固體的或液體的,荷電的或中性的。膜的厚度可以薄至100μm，厚至幾毫米。不同的膜具有不同的微觀結(jié)構(gòu)和功能，需要用不同的方法制備。制膜方法一直是膜領(lǐng)域的核心研究課題,也是各公司嚴(yán)格保密的核心技術(shù)。

1.3膜分離技術(shù)的定義

把上述的膜制成適合工業(yè)使用的構(gòu)型，與驅(qū)動(dòng)設(shè)備(壓力泵、或電場(chǎng)、或加熱器、或真空泵) 、閥門、儀表和管道聯(lián)成設(shè)備。在一定的工藝條件下操作,就可以來(lái)分離水溶液或混和氣體。透過(guò)膜的組分被稱為透過(guò)流分。這種分離技術(shù)被稱為膜分離技術(shù)。

2膜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.1供水

2.1.1高質(zhì)量飲用水供給

隨著水體的污染和人民生活水平提高，人們?cè)絹?lái)越希望得到高質(zhì)量的飲用水供給。采用活性炭吸附過(guò)濾和超濾結(jié)合制取高質(zhì)量飲用水，設(shè)備投資少，制水成本低,是優(yōu)質(zhì)飲用水制備的經(jīng)濟(jì)有效方法，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

2.1.2工業(yè)供水

自來(lái)水和地下水的水質(zhì)不能滿足許多化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)和紡織工業(yè)的要求，需要經(jīng)過(guò)凈化處理方可以使用，超濾膜技術(shù)是凈化工業(yè)用水的重要技術(shù)之一。

2.1.3 醫(yī)藥用水

醫(yī)藥針劑用水是采用多級(jí)蒸餾制備的，其工藝繁瑣、能耗高、而且質(zhì)量常常得不到保證。用超濾膜技術(shù)除針劑熱源和終端水熱源，取得很好效果。

2. 2 工藝水的處理(分離、濃縮、分級(jí)和純化)

在各工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，往往有分離、濃縮、分級(jí)和純化某種水溶液的需求。傳統(tǒng)用的方法是沉淀、過(guò)濾、加熱、冷凍、蒸餾、萃取和結(jié)晶等過(guò)程。這些方法表現(xiàn)出流程長(zhǎng)、耗能多、物料損失多、設(shè)備龐大、效率低、操作繁瑣等缺點(diǎn)，以超濾膜技術(shù)取代某種傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2.1膜技術(shù)在制藥工業(yè)的應(yīng)用

膜技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物制備和醫(yī)藥生產(chǎn)中的分離、濃縮和純化。如血液制備的分離、抗菌素和干擾素的純化、蛋白質(zhì)的分級(jí)和純化、中草藥劑的除菌和澄清等。發(fā)酵是生物制藥的主流技術(shù)，從發(fā)酵液中提取藥物，傳統(tǒng)工藝是溶劑萃取或加熱濃縮，反復(fù)使用有機(jī)溶劑和酸堿溶液,耗量大，流程長(zhǎng)，廢水處理任務(wù)重。特別是許多藥物熱敏性強(qiáng)，使傳統(tǒng)工藝的實(shí)用性多受限制。國(guó)際先進(jìn)的制藥生產(chǎn)線，大量采用膜分離技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的分離、濃縮和純化工藝。如以膜設(shè)備濃縮純化抗生素、中藥湯及中藥針劑澄清等。

2.2.2 膜技術(shù)在食品領(lǐng)域工業(yè)的應(yīng)

利用超濾膜技術(shù)把發(fā)酵液中產(chǎn)品和菌體分離，再采用其它方法精制流程。其優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量提高;簡(jiǎn)化了工藝流程;菌體蛋白不含外加雜質(zhì),利用價(jià)值高，達(dá)到資源綜合利用。醬油、醋的澄清、果汁澄清和濃縮、乳制品生產(chǎn)、制糖工業(yè)都采用了膜技術(shù)。

2.2.3 膜技術(shù)在各種工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

凡是涉及分子級(jí)的濃縮和分離的過(guò)程，都有膜技術(shù)應(yīng)用的機(jī)會(huì)。汽車電泳漆的在線純化采用超濾膜除去雜質(zhì)，持續(xù)保證涂漆質(zhì)量;燃料工業(yè)泳超濾膜技術(shù)分離和濃縮中間體。

2.3 在環(huán)境保護(hù)和水資源化的應(yīng)用

膜技術(shù)在廢水處理、污染防治和水資源綜合利用方面得到廣泛應(yīng)用。在許多情況下，不僅處理了廢水，還能回收有用物質(zhì)和能量。

2.3.1各種含油廢水及廢油的處理

①采油回注水的處理:膜法可以除去在水中的乳化溶解油，提高注入水的質(zhì)量。②含油廢水的處理：許多工業(yè)生產(chǎn)和運(yùn)輸業(yè)都產(chǎn)生大量的含油廢水，膜濾技術(shù)是達(dá)標(biāo)排放最有效的方法。③廢潤(rùn)滑油的純化：用常規(guī)技術(shù)加膜分離，可得到很純的潤(rùn)滑油，適用于汽車等廢機(jī)油的處理。④機(jī)床切削油的純化回收:膜法可除去廢切削油中的細(xì)菌和雜質(zhì)，處理后回用。⑤廢食用油的純化處理技術(shù):食用油在連續(xù)高溫下產(chǎn)生致癌物質(zhì)，用膜法可將這部分除去。⑥食用菜籽油的純化：菜籽油中含有15 %～48 %高含炭量的芥子酸。用膜法可除去,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(芥子酸<5 %) 。

2.3.2 廢水的處理及回用

①膜生物反應(yīng)器處理生活污水回用中水，其占地面積小，設(shè)備投資低,處理水質(zhì)好。②印刷顯影廢水的處理及回用，采用膜技術(shù)處理可以達(dá)標(biāo)排放，也可回收。③電鍍廢水可采用膜技術(shù)處理，水回用，污染物回槽利用。④印染廢水采用膜分離可除去有色染料，得到的水回用。牛仔布印染廢水可回收靛藍(lán)燃料。⑤造紙廢水用膜可將廢水中的木質(zhì)素、色素等分離出來(lái)，凈化水可排放或回用。

2.3.3水的淡化技術(shù)

①海水淡化技術(shù):應(yīng)用最新的膜蒸餾技術(shù)，最適合和船用發(fā)動(dòng)機(jī)熱交換器連用，利用廢熱生產(chǎn)淡水，適合于中、小型漁船遠(yuǎn)航捕撈使用。②咸水淡化技術(shù):將天然咸水用膜淡化到應(yīng)用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

2. 4氣體分離、濃縮技術(shù)及其應(yīng)用

①氧化濃縮：可用膜裝置制成安全、簡(jiǎn)便的醫(yī)療和理療設(shè)備，也可用于煉鋼吹氧或助燃等工業(yè)生產(chǎn)，富氧濃度35 %～80 %。②氮?dú)鉂饪s:氮?dú)饪捎糜谑称繁４?、汽車存?chǔ)、飛機(jī)加油、防爆及化學(xué)工業(yè)，膜設(shè)備的氮可濃縮至90 %～98 %。③二氧化碳、二氧化硫、氫氣的分離:當(dāng)二氧化碳、二氧化硫、氫氣分別和其它氣體混和在一起時(shí)，可用膜將它們分離出來(lái),滿足工業(yè)的需要。④氫氣的分離和濃縮:在化工產(chǎn)品制造時(shí),往往排出大量氫氣,可用膜法將氫氣分離出來(lái)。

2.5 其它

①膜法保鮮劑：在水果、蛋類外部侵涂一層膜可達(dá)保鮮目的。保鮮后，存放期長(zhǎng)，外觀色澤好。②制造維生素E 的膜法分離技術(shù):用膜可以從黃豆油中提取VE 的混合物,其抽提劑可循環(huán)使用。

3膜分離技術(shù)的國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)

中國(guó)的膜技術(shù)從60 年代中期起步研究,長(zhǎng)時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和中試規(guī)模徘徊。從“七五”計(jì)劃開始，國(guó)家科委把膜技術(shù)列為國(guó)家重大科研項(xiàng)目加以支持，膜技術(shù)取得較大進(jìn)展，特別是改革開放的國(guó)策促進(jìn)了廣泛的國(guó)際交流,膜技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要性日益增大，國(guó)內(nèi)膜工業(yè)產(chǎn)值也逐漸增加。

近10 年來(lái)，中國(guó)的膜技術(shù)的總體水平有了很大的進(jìn)展，但與國(guó)際技術(shù)先進(jìn)國(guó)家的差距仍然很大。問(wèn)題主要表現(xiàn)在:生產(chǎn)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化程度低,原料不規(guī)范,工藝參數(shù)未嚴(yán)格控制,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定;膜的品種少，應(yīng)用范圍小。尤其應(yīng)用的工藝設(shè)計(jì)、系統(tǒng)成套能力、膜組件水平、相關(guān)機(jī)電產(chǎn)品等方面,尚未達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求，膜技術(shù)存在著很大的發(fā)展空間。

首先,我們要加強(qiáng)研發(fā)能力,推動(dòng)膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,依靠科技進(jìn)步，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，增加品種，擴(kuò)大應(yīng)用面。

再者，,通過(guò)招商引資,引進(jìn)技術(shù),消化吸收,提高膜技術(shù)應(yīng)用的工藝設(shè)計(jì)、系統(tǒng)成套能力，膜制備和膜組件水平,膜品種及相關(guān)機(jī)電產(chǎn)品等方面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

本書的編寫分工如下：天津大學(xué)王志編寫第一章，天津工業(yè)大學(xué)杜啟云和王薇編寫第二章，天津工業(yè)大學(xué)呂曉龍編寫第三章，浙江大學(xué)朱寶庫(kù)編寫第四章，北京工業(yè)大學(xué)郭紅霞編寫第五章，北京工業(yè)大學(xué)秦振平編寫第六章，北京化工大學(xué)孟洪編寫第七章，清華大學(xué)陳福泰和范正虹編寫第八章。北京工業(yè)大學(xué)彭躍蓮教授負(fù)責(zé)統(tǒng)稿、整理和修改。陳觀文等教授對(duì)本書的寫作提供了熱情的指導(dǎo)和珍貴的數(shù)據(jù)資料，在此一并感謝。限于編者水平和能力，難免存有不足之處，敬請(qǐng)同行、專家和廣大讀者給予批評(píng)指正。(彭躍蓮 2009年春)

《膜技術(shù)在污水處理及回用中的應(yīng)用》是2005年由化學(xué)工業(yè)出版社出版的一部關(guān)于膜技術(shù)的書籍，由劉莉娥等編著。

膜技術(shù)在污水處理及回用中的應(yīng)用

拼音題名

mo ji shu zai wu shui chu li ji hui yong zhong de ying yong

其它題名

并列題名

ISBN

7-5025-6114-5

責(zé)任者

劉茉娥等編著

出版者

化學(xué)工業(yè)出版社

出版地

北京

出版時(shí)間

2005

中圖分類號(hào)

X703

附注

摘要

本書介紹近年膜技術(shù)在國(guó)內(nèi)外廢水治理和回用中的應(yīng)用情況、發(fā)展動(dòng)向，以幫助讀者了解膜設(shè)備性能、工藝流程、設(shè)計(jì)運(yùn)行情況以及存在的問(wèn)題。

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《現(xiàn)代膜技術(shù)與應(yīng)用叢書：現(xiàn)代膜技術(shù)運(yùn)行工程案例》主要介紹了工業(yè)廢水的概念、膜技術(shù)與水處理劑的發(fā)展、工業(yè)廢水治理的現(xiàn)狀與工業(yè)水處理展望、城市污水控制與水處理關(guān)鍵技術(shù)、膜法海水淡化技術(shù)與進(jìn)展、膜技術(shù)與工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用等；重點(diǎn)闡述了膜技術(shù)與工業(yè)廢水處理、工程案例、城市水處理工程項(xiàng)目案例、膜過(guò)濾技術(shù)與水處理綜合回收。

本書內(nèi)容翔實(shí)、通俗易懂、圖文并茂，專業(yè)的實(shí)用性強(qiáng)，現(xiàn)代膜技術(shù)運(yùn)行工程案例眾多?？晒氖履し蛛x技術(shù)研究、生產(chǎn)以及使用膜技術(shù)的企事業(yè)單位工程技術(shù)人員、管理人員使用，大專院校學(xué)生及其他相關(guān)專業(yè)的工程技術(shù)人員參考。

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