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膜技術手冊(第2版) 版權信息
- ISBN：9787122376640
- 條形碼：9787122376640 ; 978-7-122-37664-0
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
膜技術手冊(第2版) 本書特色
膜技術是材料科學和過程工程科學等諸多學科交叉的新型分離技術，以其低能耗、高效率的特點，成為解決我國當前水資源、能源、環境、傳統產業改造等國家重大戰略需求問題的共性關鍵技術。
《膜技術手冊》是我國膜領域眾多專家共同編寫的經典工具書，第二版在*版基礎上，著重針對膜技術在化工、石油化工、海水淡化、工業污水“零排放”、制藥工業、食品工業等重要經濟領域的關鍵應用，突出近年來膜技術領域在基礎理論、研發創新、產業推廣等方面所取得的成果，圍繞膜與膜過程兩個核心知識體系予以系統介紹。具體內容包括：導言，有機高分子膜，無機膜，有機-無機復合膜，膜分離中的傳遞過程，膜過程的極化現象和膜污染，膜器件，反滲透、正滲透和納濾，超濾和微濾，滲析，離子交換膜過程，氣體膜分離過程，氣固分離膜，滲透汽化，液膜，膜反應器，膜接觸器，控制釋放微膠囊膜和智能膜，典型集成膜過程等。手冊詳細闡述了各種膜的定義、分類、制備、表征和應用；全面總結了各種膜過程的基礎理論、工程設計計算方法、經驗數據及其適用條件、典型的應用案例等。
膜技術是材料科學和過程工程科學等諸多學科交叉的新型分離技術，以其低能耗、高效率的特點，成為解決我國當前水資源、能源、環境、傳統產業改造等國家重大戰略需求問題的共性關鍵技術。
《膜技術手冊》是我國膜領域眾多專家共同編寫的經典工具書，第二版在*版基礎上，著重針對膜技術在化工、石油化工、海水淡化、工業污水“零排放”、制藥工業、食品工業等重要經濟領域的關鍵應用，突出近年來膜技術領域在基礎理論、研發創新、產業推廣等方面所取得的成果，圍繞膜與膜過程兩個核心知識體系予以系統介紹。具體內容包括：導言，有機高分子膜，無機膜，有機-無機復合膜，膜分離中的傳遞過程，膜過程的極化現象和膜污染，膜器件，反滲透、正滲透和納濾，超濾和微濾，滲析，離子交換膜過程，氣體膜分離過程，氣固分離膜，滲透汽化，液膜，膜反應器，膜接觸器，控制釋放微膠囊膜和智能膜，典型集成膜過程等。手冊詳細闡述了各種膜的定義、分類、制備、表征和應用；全面總結了各種膜過程的基礎理論、工程設計計算方法、經驗數據及其適用條件、典型的應用案例等。
本版與*版相比在內容結構上做了較大的優化與調整，刪去了親和膜章，增加了有機-無機復合膜、氣固分離膜和典型集成膜過程三章；在有關章節增加了正滲透、膜脫氣、膜乳化、膜結晶、智能膜等內容；同時對其他各章在理論、過程和應用方面做了大量更新。下冊書末附有縮略語表和索引，方便讀者理解和查閱。
本手冊既重視基礎，又兼顧前沿，內容系統豐富，可供化學工程、材料科學與工程、資源與環境工程等學科以及化工、石化、水處理、制藥、食品等行業的技術人員參考閱讀，同時也可作為高等院校相關專業的教學參考書。
膜技術手冊(第2版) 內容簡介
膜技術是材料科學和過程工程科學等諸多學科交叉的新型分離技術，以其低能耗、高效率的特點，成為解決我國當前水資源、能源、環境、傳統產業改造等國家重大戰略需求問題的共性關鍵技術。 《膜技術手冊》是我國膜領域眾多專家共同編寫的經典工具書，第二版在版基礎上，著重針對膜技術在化工、石油化工、海水淡化、工業污水“零排放”、制藥工業、食品工業等重要經濟領域的關鍵應用，突出近年來膜技術領域在基礎理論、研發創新、產業推廣等方面所取得的成果，圍繞膜與膜過程兩個核心知識體系予以系統介紹。具體內容包括：導言，有機高分子膜，無機膜，有機-無機復合膜，膜分離中的傳遞過程，膜過程的極化現象和膜污染，膜器件，反滲透、正滲透和納濾，超濾和微濾，滲析，離子交換膜過程，氣體膜分離過程，氣固分離膜，滲透汽化，液膜，膜反應器，膜接觸器，控制釋放微膠囊膜和智能膜，典型集成膜過程等。手冊詳細闡述了各種膜的定義、分類、制備、表征和應用；全面總結了各種膜過程的基礎理論、工程設計計算方法、經驗數據及其適用條件、典型的應用案例等。 本版與版相比在內容結構上做了較大的優化與調整，刪去了親和膜章，增加了有機-無機復合膜、氣固分離膜和典型集成膜過程三章；在有關章節增加了正滲透、膜脫氣、膜乳化、膜結晶、智能膜等內容；同時對其他各章在理論、過程和應用方面做了大量更新。下冊書末附有縮略語表和索引，方便讀者理解和查閱。 本手冊既重視基礎，又兼顧前沿，內容系統豐富，可供化學工程、材料科學與工程、資源與環境工程等學科以及化工、石化、水處理、制藥、食品等行業的技術人員參考閱讀，同時也可作為高等院校相關專業的教學參考書。
膜技術手冊(第2版) 目錄
第1章導言
1.1膜和膜分離過程的特征2
1.2膜和膜過程的發展歷史4
1.2.1膜科學技術發展史4
1.2.2我國膜科學技術發展概況5
1.3膜7
1.3.1材料和分類7
1.3.2主要制備方法9
1.3.2.1聚合物膜的制備9
1.3.2.2無機膜的制備10
1.3.3膜組件11
1.4膜分離過程12
1.4.1常用的膜分離過程12
1.4.1.1微孔過濾12
1.4.1.2超濾13
1.4.1.3反滲透14
1.4.1.4納濾14
1.4.1.5滲析15
1.4.1.6電滲析15
1.4.1.7膜電解16
1.4.1.8膜傳感器16
1.4.1.9膜法氣體分離17
1.4.1.10滲透汽化18
1.4.1.11膜蒸餾18
1.4.1.12正滲透19
1.4.2發展中的新膜過程20
1.4.2.1膜萃取20
1.4.2.2膜結晶21
1.4.2.3促進傳遞22
1.4.2.4膜反應過程24
1.4.3膜分離與其他化工分離和反應過程的結合25
1.5應用總覽25
1.6現狀與展望29
1.6.1現狀29
1.6.2展望30
參考文獻32
第2章有機高分子膜
2.1高分子分離膜材料34
2.1.1天然高分子34
2.1.1.1再生纖維素（cellu）34
2.1.1.2硝酸纖維素（CN）36
2.1.1.3醋酸纖維素（CA）37
2.1.1.4乙基纖維素（EC）37
2.1.1.5納米纖維素（NFC）38
2.1.1.6甲殼素39
2.1.1.7其他纖維素衍生物39
2.1.2芳雜環高分子39
2.1.2.1聚砜（PSF）39
2.1.2.2聚醚砜（PES）41
2.1.2.3聚醚酮（PEK）41
2.1.2.4聚酰胺（PA）42
2.1.2.5聚酰亞胺（PI）44
2.1.2.6其他芳雜環高分子45
2.1.3聚酯類46
2.1.3.1聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）46
2.1.3.2聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）47
2.1.3.3聚碳酸酯（PC）48
2.1.4聚烯烴48
2.1.4.1聚乙烯（PE）48
2.1.4.2聚丙烯（PP）49
2.1.4.3聚4-甲基-1-戊烯（PMP）50
2.1.5乙烯類聚合物50
2.1.5.1聚丙烯腈（PAN）51
2.1.5.2聚乙烯醇（PVA）52
2.1.5.3聚氯乙烯（PVC）52
2.1.5.4聚偏氯乙烯（PVDC）53
2.1.5.5聚偏氟乙烯（PVDF）53
2.1.5.6聚四氟乙烯（PTFE）53
2.1.6含硅聚合物54
2.1.6.1聚二甲基硅氧烷（PDMS）54
2.1.6.2聚三甲硅基丙炔（PTMSP）55
2.1.7聚電解質56
2.1.7.1陰離子聚合物56
2.1.7.2陽離子聚合物56
2.1.7.3兩性離子聚合物58
2.1.7.4聚離子液體58
2.2有機高分子分離膜的制備59
2.2.1均質膜的制備59
2.2.1.1致密均質膜60
2.2.1.2多孔均質膜61
2.2.1.3離子交換膜68
2.2.2非對稱膜的制備70
2.2.2.1相轉化膜70
2.2.2.2復合膜94
2.3有機高分子分離膜的表征99
2.3.1膜的性能99
2.3.1.1膜的分離透過特性99
2.3.1.2膜的物化性能110
2.3.2膜的結構112
2.3.2.1膜的聚集態結構112
2.3.2.2膜的形態結構114
2.3.3膜的孔徑與自由體積的測定118
2.3.3.1電子顯微鏡法118
2.3.3.2和界面性質相關的孔參數測定法123
2.3.3.3和流體力學性質相關的孔參數測定法127
2.3.3.4和篩分、截留效應相關的測定法130
2.3.3.5正電子湮滅測定法134
符號表137
參考文獻139
第3章無機膜
3.1引言148
3.1.1概述148
3.1.2分類149
3.1.3結構149
3.2無機膜的結構與性能表征150
3.2.1概述150
3.2.2多孔無機膜孔結構的表征150
3.2.2.1靜態法150
3.2.2.2動態測定技術153
3.2.2.3小結158
3.2.3無機膜材料性質表征159
3.2.3.1化學穩定性159
3.2.3.2表面性質160
3.2.3.3機械強度161
3.3無機膜的制備161
3.3.1概述161
3.3.2多孔支撐體的制備162
3.3.3非對稱微濾膜的制備165
3.3.4濕化學法169
3.3.5溶膠-凝膠法171
3.3.5.1溶膠的制備171
3.3.5.2涂膜171
3.3.5.3凝膠膜的干燥與熱處理174
3.3.6陽極氧化法178
3.3.7分相法179
3.3.8有機聚合物熱分解法181
3.3.9多孔膜的改性181
3.3.10致密膜的制備182
3.3.10.1致密金屬膜的制備183
3.3.10.2氧化物致密膜的制備184
3.3.11無機膜缺陷修復技術185
3.4無機膜組件及成套化裝置186
3.4.1概述186
3.4.2膜元件186
3.4.3膜組件188
3.4.4過濾過程189
3.4.4.1錯流過濾189
3.4.4.2操作方式189
3.4.4.3膜污染的控制及清洗方法191
3.5無機膜在分離和凈化中的應用192
3.5.1在食品工業中的應用193
3.5.1.1在奶業中的應用193
3.5.1.2蛋白質的濃縮193
3.5.1.3果（蔬菜）汁澄清194
3.5.1.4飲用水的凈化194
3.5.1.5酒的澄清過濾195
3.5.2在生物化工與醫藥工業中的應用196
3.5.2.1發酵液的過濾196
3.5.2.2血液制品的分離與純化197
3.5.2.3中藥提取與純化197
3.5.3在環保工程中的應用199
3.5.3.1在含油廢水處理中的應用200
3.5.3.2在廢油過濾中的應用202
3.5.3.3在MBR中的應用202
3.5.3.4在其他廢水處理中的應用203
3.5.4在化工與石油化工中的應用205
3.5.4.1陶瓷膜在潤滑油脫蠟過程中的應用206
3.5.4.2無機膜在化工產品脫色中的應用206
3.5.4.3無機膜在催化劑回收中的應用206
3.5.5無機膜用于氣體凈化207
3.5.6無機膜用于氣體分離207
3.6無機膜反應器209
3.6.1概述209
3.6.2無機膜催化反應器的結構及分類209
3.6.3無機催化膜反應器的主要應用210
3.6.4無機催化膜反應器的數學模擬212
3.6.5無機膜催化反應器工業化面臨的問題和發展前景213
符號表213
參考文獻214
第4章有機-無機復合膜
4.1有機-無機復合膜簡介230
4.1.1有機-無機復合膜的概念與分類230
4.1.2有機-無機復合膜的主要特點230
4.2有機-無機復合膜材料231
4.2.1概述231
4.2.2填充劑的分類231
4.2.2.1按填充劑親疏水性分類231
4.2.2.2按填充劑維度分類232
4.2.2.3按填充劑結構分類232
4.2.2.4其他分類233
4.3有機-無機復合膜的制備233
4.3.1物理共混法233
4.3.1.1填充劑尺寸234
4.3.1.2有機-無機界面形態234
4.3.1.3無機填充劑的團聚234
4.3.2溶膠-凝膠法234
4.3.3自組裝法236
4.3.4界面聚合法237
4.3.5仿生礦化法238
4.3.6仿生黏合法239
4.3.7浸漬提拉法240
4.3.8其他方法240
4.4有機-無機復合膜界面結構調控與傳質機理241
4.4.1復合膜界面形態241
4.4.1.1理想復合膜界面形態241
4.4.1.2非理想復合膜界面形態241
4.4.2界面結構調控244
4.4.2.1提高高分子鏈段柔性244
4.4.2.2增強界面相容性245
4.4.3傳質機理與抑制trade-off效應機理246
4.4.3.1理想界面傳質模型246
4.4.3.2非理想復合膜傳質模型252
4.4.3.3有機-無機復合膜分離傳質機理254
4.4.3.4抑制trade-off效應機理257
4.5有機-無機復合膜的應用259
4.5.1概述259
4.5.2氣體分離259
4.5.2.1氫氣富集259
4.5.2.2氧氣或氮氣富集260
4.5.2.3二氧化碳分離261
4.5.2.4烯烴/烷烴分離264
4.5.2.5氣體除濕265
4.5.3滲透汽化265
4.5.3.1有機物脫水266
4.5.3.2水中有機物回收267
4.5.3.3有機物分離268
4.5.4水處理269
4.5.5電滲析270
4.5.6其他膜過程272
4.6展望272
符號表272
參考文獻273
第5章膜分離中的傳遞過程
5.1引言292
5.2膜內傳遞過程292
5.2.1傳遞機理為基礎的膜傳遞模型294
5.2.1.1氣體分離微孔擴散模型294
5.2.1.2液體分離微孔擴散模型295
5.2.1.3表面力-孔流模型298
5.2.1.4溶解-擴散模型302
5.2.2非平衡熱力學為基礎的膜傳遞模型310
5.2.2.1非平衡熱力學基本概念311
5.2.2.2非平衡熱力學傳遞模型314
5.2.3膜內基本傳質形式318
5.2.3.1三種膜內基本傳質形式318
5.2.3.2以非平衡熱力學定義基本傳質形式319
5.2.4膜分離傳遞過程中的常用參數321
5.2.4.1滲透與滲透率321
5.2.4.2溶解度、溶解度參數、熱力學耦合過程322
5.2.4.3擴散過程、擴散系數、擴散耦合過程332
5.3膜外傳遞過程345
5.3.1膜表面傳質過程345
5.3.1.1濃差極化345
5.3.1.2凝膠層極化350
5.3.2傳質過程的實驗測定352
5.3.2.1強制流動的傳質353
5.3.2.2自然對流傳質系數354
5.3.3膜分離傳遞過程中的其他內容356
5.3.3.1溫差極化356
5.3.3.2沿膜面流道的傳遞過程357
5.3.3.3提高傳質過程的方法實例358
5.4計算機模擬在膜分離傳遞過程中的應用360
5.4.1計算流體力學在膜分離傳遞現象中的應用360
5.4.1.1計算流體力學的基本方法360
5.4.1.2CFD在膜過程傳遞現象研究中的應用361
5.4.2分子模擬技術在膜分離傳遞過程中的應用366
5.4.2.1蒙特卡羅分子模擬366
5.4.2.2分子動力學模擬367
符號表368
參考文獻370
第6章膜過程的極化現象和膜污染
6.1概述380
6.2濃差極化380
6.2.1濃差極化的定義380
6.2.2濃差極化的危害及用途381
6.2.2.1濃差極化的危害381
6.2.2.2濃差極化的用途382
6.2.3濃差極化的在線監測方法382
6.2.3.1光學技術382
6.2.3.2核磁共振技術（NMR）382
6.2.3.3同位素標定技術383
6.2.3.4超聲時域反射技術383
6.2.4濃差極化的控制方法383
6.2.4.1改善膜表面的流體力學條件383
6.2.4.2操作條件的優化386
6.3溫差極化386
6.4膜污染387
6.4.1膜污染的定義387
6.4.2污染物的種類388
6.4.3膜污染的影響因素388
6.4.3.1粒子或溶質尺寸及形態389
6.4.3.2溶質與膜的相互作用389
6.4.3.3膜的結構與性質389
6.4.3.4溶液特性的影響390
6.4.3.5膜的物理特性390
6.4.3.6操作參數390
6.4.4膜污染的研究方法391
6.4.4.1膜污染的在線監測方法391
6.4.4.2膜污染的非在線監測方法393
6.4.5膜污染的數學模型393
6.4.5.1多孔膜393
6.4.5.2致密膜399
6.4.6膜污染的控制方法399
6.4.6.1料液預處理400
6.4.6.2膜材料的選擇401
6.4.6.3膜孔徑或截留分子量的選擇402
6.4.6.4膜結構選擇402
6.4.6.5膜表面改性402
6.4.6.6組件結構選擇402
6.4.6.7溶液中鹽濃度的控制403
6.4.6.8溶液溫度的控制403
6.4.6.9溶質濃度、料液流速與壓力的控制403
6.4.7膜清洗404
6.4.7.1要考慮的因素404
6.4.7.2清洗方法405
6.4.7.3清洗效果的表征406
6.4.7.4清洗模型407
符號表409
參考文獻409
第7章膜器件
7.1膜器件分類414
7.1.1膜器件定義414
7.1.2膜器件的基本類型414
7.1.3構成膜器件的基本要素414
7.1.3.1膜415
7.1.3.2支撐物或連接物416
7.1.3.3流道417
7.1.3.4密封418
7.1.3.5外殼418
7.1.3.6外接口與連接419
7.2板框式419
7.2.1板框式膜組件的特點419
7.2.2系緊螺栓式膜組件423
7.2.3耐壓容器式膜組件423
7.2.4褶疊式膜組件423
7.2.5碟片式膜組件424
7.2.5.1碟片式膜組件的特點425
7.2.5.2碟片（墊套）式膜組件的應用426
7.2.6浸沒式膜組件427
7.3圓管式430
7.3.1圓管式膜組件的特點431
7.3.2內壓型433
7.3.2.1內壓型單管式433
7.3.2.2內壓型管束式433
7.3.2.3薄層流道式434
7.3.3外壓型434
7.3.3.1外壓型單管式434
7.3.3.2外壓型多管式435
7.3.3.3外壓型槽棒式435
7.3.4無機膜組件435
7.4螺旋卷式437
7.4.1螺旋卷式膜組件的特點437
7.4.2螺旋卷式膜組件的結構438
7.4.3制造中應注意的問題440
7.4.3.1部件和材料的選擇440
7.4.3.2膜材料的選擇440
7.4.3.3黏結與密封441
7.4.3.4其他441
7.5中空纖維式442
7.5.1中空纖維式膜組件的特點443
7.5.2中空纖維式膜組件的排列方式443
7.5.2.1軸流型444
7.5.2.2徑流型444
7.5.2.3纖維卷筒型444
7.5.2.4簾式型445
7.5.3中空纖維式膜組件的結構445
7.5.3.1單封頭式445
7.5.3.2雙封頭式445
7.5.3.3可拆卸式446
7.5.3.4浸沒式446
7.6電滲析器447
7.6.1電滲析器的結構類型448
7.6.2電滲析器的主要部件448
7.6.2.1隔板449
7.6.2.2隔板網450
7.6.2.3鎖緊件451
7.6.2.4配水板（框）451
7.6.2.5保護框452
7.6.3電滲析器結構應具備的條件452
7.7實驗室用膜設備452
7.7.1微濾和超濾裝置452
7.7.1.1錯流過濾器453
7.7.1.2陶瓷過濾元件和系統454
7.7.2反滲透/納濾裝置455
7.7.3氣體滲透和無機膜反應器裝置458
7.8膜器件設計中應考慮的主要因素459
7.8.1流型與流道459
7.8.2非均勻流動461
7.8.3膜組件性能優化461
7.8.4微濾膜組件設計要點464
7.8.5反滲透膜組件設計要點465
7.8.5.1中空纖維式膜組件465
7.8.5.2螺旋卷式膜組件466
7.8.5.3反滲透法的基本流程467
7.8.6超濾膜組件設計要點468
7.8.7滲透汽化膜組件設計要點468
7.8.7.1膜下游側真空度對膜分離性能的影響468
7.8.7.2溫度極化對膜組件結構的影響469
7.8.7.3膜滲透流率小對膜組件結構和過程的影響469
7.8.8濃差極化470
7.8.8.1濃差極化的危害470
7.8.8.2改善濃差極化的對策470
7.8.9裝填密度473
7.8.10密封與粘接474
7.8.11預處理與清洗475
7.8.11.1懸浮固體和膠體的去除475
7.8.11.2微生物（細菌、藻類）的去除475
7.8.11.3可溶性有機物的去除475
7.8.11.4可溶性無機物的去除476
7.8.11.5膜的清洗476
7.9膜器件的特性比較與發展趨勢477
7.9.1特性比較477
7.9.2選用原則480
7.9.2.1膜過濾系統的選擇480
7.9.2.2膜器件類型的選擇481
7.9.3發展趨勢483
7.9.3.1中空纖維式膜器件的改進483
7.9.3.2螺旋卷式膜器件的改進483
7.9.3.3平板式膜器件的開發狀況485
7.9.3.4其他487
7.10膜器件的規格性能和應用488
7.10.1微濾膜器件的規格性能和應用488
7.10.1.1國產微濾膜器件的規格性能和應用488
7.10.1.2國外微濾膜器件的規格和性能490
7.10.1.3微濾膜按行業分類的應用492
7.10.1.4發展的微孔過濾應用492
7.10.2超濾膜器件的規格性能和應用492
7.10.2.1國產超濾膜器件的規格和性能492
7.10.2.2國外超濾膜器件的規格和性能493
7.10.2.3各種超濾膜器件的主要應用503
7.10.3反滲透膜器件的規格性能和應用503
7.10.3.1國產反滲透膜器件的規格和性能503
7.10.3.2國外反滲透膜器件的規格和性能505
7.10.3.3反滲透膜器件的主要應用509
7.10.4納濾膜器件的規格和性能510
7.10.4.1國產納濾膜器件的規模和性能510
7.10.4.2國外納濾膜器件的規格和性能511
7.10.5電滲析器件的規格性能和應用513
7.10.6氣體分離膜器件的規格性能和應用515
7.10.6.1國產氣體分離膜器件的規格和性能515
7.10.6.2國外氣體分離膜器件的規格和性能515
7.10.6.3氣體分離膜器件的主要應用518
7.10.7滲透汽化膜器件概況519
符號表520
參考文獻520
第8章反滲透、正滲透和納濾
8.1概述524
8.1.1發展概況524
8.1.2反滲透、正滲透和納濾簡介525
8.1.3反滲透膜、正滲透膜和納濾膜及組器件526
8.1.4反滲透過程的特點和應用526
8.1.5正滲透過程的特點和應用526
8.1.6納濾過程的特點和應用527
8.2分離機理527
8.2.1反滲透分離機理527
8.2.1.1溶解-擴散模型527
8.2.1.2優先吸附-毛細孔流動模型528
8.2.1.3形成氫鍵模型530
8.2.1.4Donnan平衡模型530
8.2.1.5其他分離模型531
8.2.2正滲透分離機理531
8.2.3納濾分離機理532
8.2.3.1Donnan平衡模型532
8.2.3.2細孔模型532
8.2.3.3固定電荷模型533
8.2.3.4空間電荷模型533
8.2.3.5靜電位阻模型533
8.3膜及其制備533
8.3.1反滲透膜及其制備533
8.3.1.1主要膜材料及其發展概況533
8.3.1.2膜材料的選擇534
8.3.1.3膜的分類536
8.3.1.4非對稱反滲透膜的制備和成膜機理537
8.3.1.5復合反滲透膜的制備和成膜機理542
8.3.1.6不同構型的膜的制備545
8.3.1.7復合膜的制備546
8.3.2正滲透膜及其制備547
8.3.2.1浸沒沉淀膜547
8.3.2.2界面聚合復合膜550
8.3.2.3層層自組裝沉積聚電解質膜552
8.3.2.4其他新型FO膜553
8.3.3納濾膜及其制備554
8.3.3.1相轉化法554
8.3.3.2界面聚合法554
8.3.3.3涂覆法555
8.3.3.4表面改性555
8.3.3.5荷正電納濾膜的制備556
8.3.3.6耐有機溶劑納濾膜的制備557
8.4膜結構與性能表征560
8.4.1反滲透膜及納濾膜結構與性能表征561
8.4.1.1膜結構與表面性質表征方法561
8.4.1.2膜性能表征方法565
8.4.1.3結構和性能的關系566
8.4.2正滲透膜結構與性能表征567
8.4.2.1正滲透膜基膜的形態與表征567
8.4.2.2正滲透膜選擇層的形態與表征570
8.4.2.3正滲透膜性能表征574
8.5膜組器件技術575
8.5.1反滲透膜組器件技術575
8.5.2正滲透膜組器件技術581
8.5.2.1板框式組件581
8.5.2.2卷式膜組件583
8.5.2.3中空纖維式膜組件586
8.5.3納濾膜組器件技術587
8.6工藝過程設計590
8.6.1反滲透工藝過程設計590
8.6.1.1系統設計要求590
8.6.1.2濃差極化591
8.6.1.3溶度積和飽和度594
8.6.1.4過程基本方程式594
8.6.1.5工藝流程及其特征方程598
8.6.1.6裝置的組件配置和性能607
8.6.1.7基本設計內容和過程609
8.6.2正滲透工藝過程設計611
8.6.2.1正滲透工藝應用場所611
8.6.2.2正滲透過程汲取液選擇612
8.6.2.3正滲透工藝操作模式615
8.6.2.4濃差極化616
8.6.2.5正滲透模塊設計618
8.6.2.6正滲透工藝流程設計619
8.6.3納濾膜工藝過程設計621
8.6.3.1進水水質621
8.6.3.2產品水質和水量621
8.6.3.3膜和組器的選擇621
8.6.3.4回收率621
8.6.3.5產水量隨溫度的變化622
8.6.3.6工藝流程622
8.7系統與運行622
8.7.1反滲透系統和納濾系統及其運行622
8.7.1.1預處理系統622
8.7.1.2反滲透和納濾裝置645
8.7.1.3輔助設備和主要零部件649
8.7.1.4設備的操作與維修655
8.7.1.5清洗、再生、消毒和存放技術660
8.7.1.6計算機監控666
8.7.2正滲透系統及其運行670
8.7.2.1正滲透系統工程應用時的潛在問題及相應對策670
8.7.2.2壓力阻尼滲透發電系統實際運行中的問題及應對策略674
8.8典型應用案例676
8.8.1反滲透典型應用案例676
8.8.1.1海水淡化676
8.8.1.2苦咸水淡化681
8.8.1.3純水和超純水制備683
8.8.1.4反滲透脫水濃縮692
8.8.1.5反滲透法廢液處理696
8.8.2正滲透典型應用案例699
8.8.2.1海水淡化700
8.8.2.2廢水處理與純化702
8.8.2.3應急供水705
8.8.2.4制藥工程707
8.8.2.5清潔能源707
8.8.3納濾典型應用案例709
8.8.3.1市政給水工程709
8.8.3.2市政污水工程710
8.8.3.3納濾膜軟化711
8.8.3.4納濾純化和濃縮712
8.9過程經濟性716
8.9.1成本考慮的基礎716
8.9.2直接投資成本717
8.9.3間接投資成本718
8.9.4操作成本718
8.9.5投資回收成本720
8.9.6評價成本的方法720
8.9.7敏感性分析721
8.9.7.1投資成本的敏感性研究722
8.9.7.2總生產成本與工廠產量的關系722
8.9.7.3操作費用敏感性研究723
8.9.8小規模和特種系統724
8.9.9國內外反滲透代表性成本示例725
8.9.10國內外正滲透代表性成本示例725
8.9.10.1正滲透脫鹽工廠理論成本分析726
8.9.10.2正滲透脫鹽工廠實際運行成本示例：現代水務公司727
8.9.10.3正滲透系統用于處理垃圾滲瀝液成本分析：HTI公司728
8.9.11國內外納濾代表性成本示例729
8.10展望730
符號表730
參考文獻732
第9章超濾和微濾
9.1超濾概述746
9.1.1國內外發展概況746
9.1.2超濾分離的特性和應用范圍746
9.1.3超濾過程的基本原理747
9.1.3.1基本模型747
9.1.3.2表面力-孔流動模型747
9.1.3.3阻塞遷移模型748
9.2超濾膜749
9.2.1超濾膜材料749
9.2.1.1有機高分子材料749
9.2.1.2無機陶瓷材料752
9.2.1.3多孔金屬材料753
9.2.2超濾膜的結構與性能表征753
9.2.2.1結構表征753
9.2.2.2性能表征753
9.2.3超濾膜的制備方法757
9.2.3.1有機超濾膜的制備方法757
9.2.3.2無機超濾膜的制備方法763
9.2.4制膜設備763
9.2.4.1平板膜制膜設備763
9.2.4.2TIPS法制中空纖維膜的設備及工藝流程764
9.2.4.3NIPS法制超濾膜的設備及工藝流程764
9.2.4.4雙層中空纖維膜制膜設備765
9.2.4.5核徑跡法制膜設備765
9.2.5膜材料改性765
9.2.5.1膜材料的化學改性方法766
9.2.5.2膜材料的物理改性方法769
9.2.6超濾膜的保存方法769
9.3超濾膜組件與超濾工藝770
9.3.1超濾膜組件770
9.3.2超濾工藝與裝置770
9.3.3超濾過程模擬與計算774
9.3.3.1流體力學基礎774
9.3.3.2CFD求解過程778
9.3.3.3CFD模擬實例779
9.4超濾工程設計781
9.4.1濃差極化和膜污染781
9.4.1.1基本原理781
9.4.1.2濃差極化782
9.4.1.3膜污染783
9.4.2預處理785
9.4.3超濾系統工藝流程設計787
9.4.3.1工藝流程787
9.4.3.2UF濃縮787
9.4.3.3UF精制788
9.4.3.4UF集成技術788
9.4.3.5UF工藝參數的選擇（基本概念）789
9.4.3.6超濾工程舉例791
9.5超濾裝置的操作參數793
9.5.1流速793
9.5.2操作壓力及壓力降793
9.5.3回收比和濃縮水排放量793
9.5.4工作溫度794
9.6超濾系統的運行管理794
9.6.1預處理系統794
9.6.1.1預處理的意義794
9.6.1.2預處理工藝和設備794
9.6.2物理清洗法797
9.6.3化學清洗法798
9.6.4配套設備與維修保養799
9.6.4.1配套設備799
9.6.4.2操作管理與維修保養800
9.7超濾技術的應用801
9.7.1凈化801
9.7.1.1制水工業801
9.7.1.2無菌液體食品制造802
9.7.1.3醫療醫藥方面的應用803
9.7.2濃縮803
9.7.2.1在食品、發酵工業中的應用803
9.7.2.2在乳品工業中的應用804
9.7.2.3在醫療方面的應用804
9.7.2.4在生物制劑方面的應用805
9.7.3廢水處理806
9.7.3.1肉類加工廠廢棄物處理806
9.7.3.2在豆制品工業中的應用806
9.7.3.3在涂裝工業中的應用807
9.7.3.4纖維工業廢水處理808
9.7.3.5選礦廢水處理808
9.7.3.6電鍍廢水處理809
9.7.4其他應用809
9.8微濾810
9.8.1國內外發展概況810
9.8.2微孔濾膜的主要特性和應用概述811
9.8.3微孔濾膜的材質、品種和規格812
9.9微孔膜過濾的分離機理813
9.9.1并流微過濾814
9.9.1.1表面過濾機理814
9.9.1.2深層過濾機理817
9.9.2錯流微過濾819
9.9.2.1濃差極化機理819
9.9.2.2慣性提升基理820
9.9.2.3錯流微過濾的過渡態821
9.10微孔濾膜的制備822
9.10.1相轉化法822
9.10.1.1非溶劑致相分離法822
9.10.1.2熱致相分離法及反向熱致相分離法823
9.10.2熔融拉伸法823
9.10.3燒結法823
9.10.4核徑跡法824
9.11微孔濾膜的結構和理化性能測定824
9.11.1一般性能測定826
9.11.1.1外觀檢查826
9.11.1.2厚度測定826
9.11.1.3通量測定827
9.11.2微孔濾膜孔性能測定827
9.11.2.1起泡點壓力827
9.11.2.2平均孔徑測定828
9.11.2.3孔徑分布測定829
9.11.2.4孔隙率測定830
9.11.3微孔濾膜化學兼容性能測試831
9.11.4微孔濾膜可提取物測定831
9.11.5微孔濾膜生物安全性832
9.12微孔膜過濾器832
9.12.1概述832
9.12.2平板式微孔膜過濾器832
9.12.3筒式微孔膜過濾器833
9.12.4實驗室用微孔膜過濾器835
9.12.5選擇過濾器需要注意的幾個因素835
9.13微孔膜過濾技術的應用835
9.13.1概述835
9.13.2微孔膜過濾在制藥工業中的應用836
9.13.3微孔膜過濾在醫療衛生中的應用837
9.13.4微孔膜過濾在實驗室研究與分析檢測中的應用838
9.13.5微孔膜過濾在食品工業中的應用841
9.13.6微孔膜過濾在電子工業中的應用842
9.13.7微孔膜過濾在石油天然氣開采中的應用844
9.13.8微孔膜過濾在電力工業中的應用845
9.13.9微孔膜過濾在航天工業中的應用845
9.13.10微孔膜過濾在水處理中的應用845
9.13.11微孔膜過濾在民用保健等方面的應用846
符號表847
參考文獻848
第10章滲析
10.1概述858
10.2滲析膜859
10.2.1滲析膜的結構859
10.2.1.1膜的形態860
10.2.1.2膜的孔徑和孔隙率860
10.2.2滲析膜的材質860
10.2.2.1荷電膜860
10.2.2.2非荷電膜860
10.2.3滲析膜的理化性能及其表征862
10.2.3.1傳質阻力862
10.2.3.2溶質透過系數863
10.2.3.3過濾系數864
10.2.3.4含水率864
10.2.3.5滲析效率有關參數864
10.2.3.6膜的機械強度測試865
10.2.4透析膜生物相容性及其相關指標865
10.2.4.1對血細胞的影響866
10.2.4.2對補體系統的激活866
10.2.4.3對凝血系統的影響867
10.2.4.4對免疫系統的影響867
10.3滲析原理和過程868
10.3.1溶解-擴散模型868
10.3.2多孔模型869
10.3.2.1多孔-流動（PF）模型869
10.3.2.2改進的表面力-多孔流動（MD-SF-PF）模型870
10.3.3滲透導管中的層流傳質871
10.3.4滲析中的傳質參數873
10.3.5血液透析中的傳質過程875
10.3.5.1溶質清除原理876
10.3.5.2水的清除原理878
10.4滲析膜組件設計879
10.4.1滲（透）析器的設計879
10.4.1.1概述879
10.4.1.2纖維尺寸和數目879
10.4.1.3流動樣式880
10.4.1.4殼側壓降881
10.4.1.5總傳質性能預測881
10.4.1.6膜組件設計883
10.4.2血液凈化膜及透析器883
10.4.2.1血液凈化膜883
10.4.2.2血液透析器886
10.4.3其他滲（透）析器889
10.4.3.1工業用滲析器889
10.4.3.2實驗室用透析裝置891
10.4.4過程和系統設計892
10.4.4.1間歇式892
10.4.4.2多級操作893
10.4.4.3連續逆流操作894
10.5滲析的應用895
10.5.1工業應用895
10.5.2生物醫學應用895
10.5.2.1血液透析896
10.5.2.2血液濾過（hemofiltration，HF）903
10.5.2.3血液灌流（hemoperfusin，HP）906
10.5.2.4血漿分離907
10.5.2.5其他生物醫學應用909
10.5.3市場及成本控制909
10.5.3.1概述909
10.5.3.2滲析法凈化水成本估算909
10.5.3.3人工腎透析的成本估算910
符號表911
參考文獻912
因字數限制，僅展示部分目錄
1.1膜和膜分離過程的特征2
1.2膜和膜過程的發展歷史4
1.2.1膜科學技術發展史4
1.2.2我國膜科學技術發展概況5
1.3膜7
1.3.1材料和分類7
1.3.2主要制備方法9
1.3.2.1聚合物膜的制備9
1.3.2.2無機膜的制備10
1.3.3膜組件11
1.4膜分離過程12
1.4.1常用的膜分離過程12
1.4.1.1微孔過濾12
1.4.1.2超濾13
1.4.1.3反滲透14
1.4.1.4納濾14
1.4.1.5滲析15
1.4.1.6電滲析15
1.4.1.7膜電解16
1.4.1.8膜傳感器16
1.4.1.9膜法氣體分離17
1.4.1.10滲透汽化18
1.4.1.11膜蒸餾18
1.4.1.12正滲透19
1.4.2發展中的新膜過程20
1.4.2.1膜萃取20
1.4.2.2膜結晶21
1.4.2.3促進傳遞22
1.4.2.4膜反應過程24
1.4.3膜分離與其他化工分離和反應過程的結合25
1.5應用總覽25
1.6現狀與展望29
1.6.1現狀29
1.6.2展望30
參考文獻32
第2章有機高分子膜
2.1高分子分離膜材料34
2.1.1天然高分子34
2.1.1.1再生纖維素（cellu）34
2.1.1.2硝酸纖維素（CN）36
2.1.1.3醋酸纖維素（CA）37
2.1.1.4乙基纖維素（EC）37
2.1.1.5納米纖維素（NFC）38
2.1.1.6甲殼素39
2.1.1.7其他纖維素衍生物39
2.1.2芳雜環高分子39
2.1.2.1聚砜（PSF）39
2.1.2.2聚醚砜（PES）41
2.1.2.3聚醚酮（PEK）41
2.1.2.4聚酰胺（PA）42
2.1.2.5聚酰亞胺（PI）44
2.1.2.6其他芳雜環高分子45
2.1.3聚酯類46
2.1.3.1聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）46
2.1.3.2聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）47
2.1.3.3聚碳酸酯（PC）48
2.1.4聚烯烴48
2.1.4.1聚乙烯（PE）48
2.1.4.2聚丙烯（PP）49
2.1.4.3聚4-甲基-1-戊烯（PMP）50
2.1.5乙烯類聚合物50
2.1.5.1聚丙烯腈（PAN）51
2.1.5.2聚乙烯醇（PVA）52
2.1.5.3聚氯乙烯（PVC）52
2.1.5.4聚偏氯乙烯（PVDC）53
2.1.5.5聚偏氟乙烯（PVDF）53
2.1.5.6聚四氟乙烯（PTFE）53
2.1.6含硅聚合物54
2.1.6.1聚二甲基硅氧烷（PDMS）54
2.1.6.2聚三甲硅基丙炔（PTMSP）55
2.1.7聚電解質56
2.1.7.1陰離子聚合物56
2.1.7.2陽離子聚合物56
2.1.7.3兩性離子聚合物58
2.1.7.4聚離子液體58
2.2有機高分子分離膜的制備59
2.2.1均質膜的制備59
2.2.1.1致密均質膜60
2.2.1.2多孔均質膜61
2.2.1.3離子交換膜68
2.2.2非對稱膜的制備70
2.2.2.1相轉化膜70
2.2.2.2復合膜94
2.3有機高分子分離膜的表征99
2.3.1膜的性能99
2.3.1.1膜的分離透過特性99
2.3.1.2膜的物化性能110
2.3.2膜的結構112
2.3.2.1膜的聚集態結構112
2.3.2.2膜的形態結構114
2.3.3膜的孔徑與自由體積的測定118
2.3.3.1電子顯微鏡法118
2.3.3.2和界面性質相關的孔參數測定法123
2.3.3.3和流體力學性質相關的孔參數測定法127
2.3.3.4和篩分、截留效應相關的測定法130
2.3.3.5正電子湮滅測定法134
符號表137
參考文獻139
第3章無機膜
3.1引言148
3.1.1概述148
3.1.2分類149
3.1.3結構149
3.2無機膜的結構與性能表征150
3.2.1概述150
3.2.2多孔無機膜孔結構的表征150
3.2.2.1靜態法150
3.2.2.2動態測定技術153
3.2.2.3小結158
3.2.3無機膜材料性質表征159
3.2.3.1化學穩定性159
3.2.3.2表面性質160
3.2.3.3機械強度161
3.3無機膜的制備161
3.3.1概述161
3.3.2多孔支撐體的制備162
3.3.3非對稱微濾膜的制備165
3.3.4濕化學法169
3.3.5溶膠-凝膠法171
3.3.5.1溶膠的制備171
3.3.5.2涂膜171
3.3.5.3凝膠膜的干燥與熱處理174
3.3.6陽極氧化法178
3.3.7分相法179
3.3.8有機聚合物熱分解法181
3.3.9多孔膜的改性181
3.3.10致密膜的制備182
3.3.10.1致密金屬膜的制備183
3.3.10.2氧化物致密膜的制備184
3.3.11無機膜缺陷修復技術185
3.4無機膜組件及成套化裝置186
3.4.1概述186
3.4.2膜元件186
3.4.3膜組件188
3.4.4過濾過程189
3.4.4.1錯流過濾189
3.4.4.2操作方式189
3.4.4.3膜污染的控制及清洗方法191
3.5無機膜在分離和凈化中的應用192
3.5.1在食品工業中的應用193
3.5.1.1在奶業中的應用193
3.5.1.2蛋白質的濃縮193
3.5.1.3果（蔬菜）汁澄清194
3.5.1.4飲用水的凈化194
3.5.1.5酒的澄清過濾195
3.5.2在生物化工與醫藥工業中的應用196
3.5.2.1發酵液的過濾196
3.5.2.2血液制品的分離與純化197
3.5.2.3中藥提取與純化197
3.5.3在環保工程中的應用199
3.5.3.1在含油廢水處理中的應用200
3.5.3.2在廢油過濾中的應用202
3.5.3.3在MBR中的應用202
3.5.3.4在其他廢水處理中的應用203
3.5.4在化工與石油化工中的應用205
3.5.4.1陶瓷膜在潤滑油脫蠟過程中的應用206
3.5.4.2無機膜在化工產品脫色中的應用206
3.5.4.3無機膜在催化劑回收中的應用206
3.5.5無機膜用于氣體凈化207
3.5.6無機膜用于氣體分離207
3.6無機膜反應器209
3.6.1概述209
3.6.2無機膜催化反應器的結構及分類209
3.6.3無機催化膜反應器的主要應用210
3.6.4無機催化膜反應器的數學模擬212
3.6.5無機膜催化反應器工業化面臨的問題和發展前景213
符號表213
參考文獻214
第4章有機-無機復合膜
4.1有機-無機復合膜簡介230
4.1.1有機-無機復合膜的概念與分類230
4.1.2有機-無機復合膜的主要特點230
4.2有機-無機復合膜材料231
4.2.1概述231
4.2.2填充劑的分類231
4.2.2.1按填充劑親疏水性分類231
4.2.2.2按填充劑維度分類232
4.2.2.3按填充劑結構分類232
4.2.2.4其他分類233
4.3有機-無機復合膜的制備233
4.3.1物理共混法233
4.3.1.1填充劑尺寸234
4.3.1.2有機-無機界面形態234
4.3.1.3無機填充劑的團聚234
4.3.2溶膠-凝膠法234
4.3.3自組裝法236
4.3.4界面聚合法237
4.3.5仿生礦化法238
4.3.6仿生黏合法239
4.3.7浸漬提拉法240
4.3.8其他方法240
4.4有機-無機復合膜界面結構調控與傳質機理241
4.4.1復合膜界面形態241
4.4.1.1理想復合膜界面形態241
4.4.1.2非理想復合膜界面形態241
4.4.2界面結構調控244
4.4.2.1提高高分子鏈段柔性244
4.4.2.2增強界面相容性245
4.4.3傳質機理與抑制trade-off效應機理246
4.4.3.1理想界面傳質模型246
4.4.3.2非理想復合膜傳質模型252
4.4.3.3有機-無機復合膜分離傳質機理254
4.4.3.4抑制trade-off效應機理257
4.5有機-無機復合膜的應用259
4.5.1概述259
4.5.2氣體分離259
4.5.2.1氫氣富集259
4.5.2.2氧氣或氮氣富集260
4.5.2.3二氧化碳分離261
4.5.2.4烯烴/烷烴分離264
4.5.2.5氣體除濕265
4.5.3滲透汽化265
4.5.3.1有機物脫水266
4.5.3.2水中有機物回收267
4.5.3.3有機物分離268
4.5.4水處理269
4.5.5電滲析270
4.5.6其他膜過程272
4.6展望272
符號表272
參考文獻273
第5章膜分離中的傳遞過程
5.1引言292
5.2膜內傳遞過程292
5.2.1傳遞機理為基礎的膜傳遞模型294
5.2.1.1氣體分離微孔擴散模型294
5.2.1.2液體分離微孔擴散模型295
5.2.1.3表面力-孔流模型298
5.2.1.4溶解-擴散模型302
5.2.2非平衡熱力學為基礎的膜傳遞模型310
5.2.2.1非平衡熱力學基本概念311
5.2.2.2非平衡熱力學傳遞模型314
5.2.3膜內基本傳質形式318
5.2.3.1三種膜內基本傳質形式318
5.2.3.2以非平衡熱力學定義基本傳質形式319
5.2.4膜分離傳遞過程中的常用參數321
5.2.4.1滲透與滲透率321
5.2.4.2溶解度、溶解度參數、熱力學耦合過程322
5.2.4.3擴散過程、擴散系數、擴散耦合過程332
5.3膜外傳遞過程345
5.3.1膜表面傳質過程345
5.3.1.1濃差極化345
5.3.1.2凝膠層極化350
5.3.2傳質過程的實驗測定352
5.3.2.1強制流動的傳質353
5.3.2.2自然對流傳質系數354
5.3.3膜分離傳遞過程中的其他內容356
5.3.3.1溫差極化356
5.3.3.2沿膜面流道的傳遞過程357
5.3.3.3提高傳質過程的方法實例358
5.4計算機模擬在膜分離傳遞過程中的應用360
5.4.1計算流體力學在膜分離傳遞現象中的應用360
5.4.1.1計算流體力學的基本方法360
5.4.1.2CFD在膜過程傳遞現象研究中的應用361
5.4.2分子模擬技術在膜分離傳遞過程中的應用366
5.4.2.1蒙特卡羅分子模擬366
5.4.2.2分子動力學模擬367
符號表368
參考文獻370
第6章膜過程的極化現象和膜污染
6.1概述380
6.2濃差極化380
6.2.1濃差極化的定義380
6.2.2濃差極化的危害及用途381
6.2.2.1濃差極化的危害381
6.2.2.2濃差極化的用途382
6.2.3濃差極化的在線監測方法382
6.2.3.1光學技術382
6.2.3.2核磁共振技術（NMR）382
6.2.3.3同位素標定技術383
6.2.3.4超聲時域反射技術383
6.2.4濃差極化的控制方法383
6.2.4.1改善膜表面的流體力學條件383
6.2.4.2操作條件的優化386
6.3溫差極化386
6.4膜污染387
6.4.1膜污染的定義387
6.4.2污染物的種類388
6.4.3膜污染的影響因素388
6.4.3.1粒子或溶質尺寸及形態389
6.4.3.2溶質與膜的相互作用389
6.4.3.3膜的結構與性質389
6.4.3.4溶液特性的影響390
6.4.3.5膜的物理特性390
6.4.3.6操作參數390
6.4.4膜污染的研究方法391
6.4.4.1膜污染的在線監測方法391
6.4.4.2膜污染的非在線監測方法393
6.4.5膜污染的數學模型393
6.4.5.1多孔膜393
6.4.5.2致密膜399
6.4.6膜污染的控制方法399
6.4.6.1料液預處理400
6.4.6.2膜材料的選擇401
6.4.6.3膜孔徑或截留分子量的選擇402
6.4.6.4膜結構選擇402
6.4.6.5膜表面改性402
6.4.6.6組件結構選擇402
6.4.6.7溶液中鹽濃度的控制403
6.4.6.8溶液溫度的控制403
6.4.6.9溶質濃度、料液流速與壓力的控制403
6.4.7膜清洗404
6.4.7.1要考慮的因素404
6.4.7.2清洗方法405
6.4.7.3清洗效果的表征406
6.4.7.4清洗模型407
符號表409
參考文獻409
第7章膜器件
7.1膜器件分類414
7.1.1膜器件定義414
7.1.2膜器件的基本類型414
7.1.3構成膜器件的基本要素414
7.1.3.1膜415
7.1.3.2支撐物或連接物416
7.1.3.3流道417
7.1.3.4密封418
7.1.3.5外殼418
7.1.3.6外接口與連接419
7.2板框式419
7.2.1板框式膜組件的特點419
7.2.2系緊螺栓式膜組件423
7.2.3耐壓容器式膜組件423
7.2.4褶疊式膜組件423
7.2.5碟片式膜組件424
7.2.5.1碟片式膜組件的特點425
7.2.5.2碟片（墊套）式膜組件的應用426
7.2.6浸沒式膜組件427
7.3圓管式430
7.3.1圓管式膜組件的特點431
7.3.2內壓型433
7.3.2.1內壓型單管式433
7.3.2.2內壓型管束式433
7.3.2.3薄層流道式434
7.3.3外壓型434
7.3.3.1外壓型單管式434
7.3.3.2外壓型多管式435
7.3.3.3外壓型槽棒式435
7.3.4無機膜組件435
7.4螺旋卷式437
7.4.1螺旋卷式膜組件的特點437
7.4.2螺旋卷式膜組件的結構438
7.4.3制造中應注意的問題440
7.4.3.1部件和材料的選擇440
7.4.3.2膜材料的選擇440
7.4.3.3黏結與密封441
7.4.3.4其他441
7.5中空纖維式442
7.5.1中空纖維式膜組件的特點443
7.5.2中空纖維式膜組件的排列方式443
7.5.2.1軸流型444
7.5.2.2徑流型444
7.5.2.3纖維卷筒型444
7.5.2.4簾式型445
7.5.3中空纖維式膜組件的結構445
7.5.3.1單封頭式445
7.5.3.2雙封頭式445
7.5.3.3可拆卸式446
7.5.3.4浸沒式446
7.6電滲析器447
7.6.1電滲析器的結構類型448
7.6.2電滲析器的主要部件448
7.6.2.1隔板449
7.6.2.2隔板網450
7.6.2.3鎖緊件451
7.6.2.4配水板（框）451
7.6.2.5保護框452
7.6.3電滲析器結構應具備的條件452
7.7實驗室用膜設備452
7.7.1微濾和超濾裝置452
7.7.1.1錯流過濾器453
7.7.1.2陶瓷過濾元件和系統454
7.7.2反滲透/納濾裝置455
7.7.3氣體滲透和無機膜反應器裝置458
7.8膜器件設計中應考慮的主要因素459
7.8.1流型與流道459
7.8.2非均勻流動461
7.8.3膜組件性能優化461
7.8.4微濾膜組件設計要點464
7.8.5反滲透膜組件設計要點465
7.8.5.1中空纖維式膜組件465
7.8.5.2螺旋卷式膜組件466
7.8.5.3反滲透法的基本流程467
7.8.6超濾膜組件設計要點468
7.8.7滲透汽化膜組件設計要點468
7.8.7.1膜下游側真空度對膜分離性能的影響468
7.8.7.2溫度極化對膜組件結構的影響469
7.8.7.3膜滲透流率小對膜組件結構和過程的影響469
7.8.8濃差極化470
7.8.8.1濃差極化的危害470
7.8.8.2改善濃差極化的對策470
7.8.9裝填密度473
7.8.10密封與粘接474
7.8.11預處理與清洗475
7.8.11.1懸浮固體和膠體的去除475
7.8.11.2微生物（細菌、藻類）的去除475
7.8.11.3可溶性有機物的去除475
7.8.11.4可溶性無機物的去除476
7.8.11.5膜的清洗476
7.9膜器件的特性比較與發展趨勢477
7.9.1特性比較477
7.9.2選用原則480
7.9.2.1膜過濾系統的選擇480
7.9.2.2膜器件類型的選擇481
7.9.3發展趨勢483
7.9.3.1中空纖維式膜器件的改進483
7.9.3.2螺旋卷式膜器件的改進483
7.9.3.3平板式膜器件的開發狀況485
7.9.3.4其他487
7.10膜器件的規格性能和應用488
7.10.1微濾膜器件的規格性能和應用488
7.10.1.1國產微濾膜器件的規格性能和應用488
7.10.1.2國外微濾膜器件的規格和性能490
7.10.1.3微濾膜按行業分類的應用492
7.10.1.4發展的微孔過濾應用492
7.10.2超濾膜器件的規格性能和應用492
7.10.2.1國產超濾膜器件的規格和性能492
7.10.2.2國外超濾膜器件的規格和性能493
7.10.2.3各種超濾膜器件的主要應用503
7.10.3反滲透膜器件的規格性能和應用503
7.10.3.1國產反滲透膜器件的規格和性能503
7.10.3.2國外反滲透膜器件的規格和性能505
7.10.3.3反滲透膜器件的主要應用509
7.10.4納濾膜器件的規格和性能510
7.10.4.1國產納濾膜器件的規模和性能510
7.10.4.2國外納濾膜器件的規格和性能511
7.10.5電滲析器件的規格性能和應用513
7.10.6氣體分離膜器件的規格性能和應用515
7.10.6.1國產氣體分離膜器件的規格和性能515
7.10.6.2國外氣體分離膜器件的規格和性能515
7.10.6.3氣體分離膜器件的主要應用518
7.10.7滲透汽化膜器件概況519
符號表520
參考文獻520
第8章反滲透、正滲透和納濾
8.1概述524
8.1.1發展概況524
8.1.2反滲透、正滲透和納濾簡介525
8.1.3反滲透膜、正滲透膜和納濾膜及組器件526
8.1.4反滲透過程的特點和應用526
8.1.5正滲透過程的特點和應用526
8.1.6納濾過程的特點和應用527
8.2分離機理527
8.2.1反滲透分離機理527
8.2.1.1溶解-擴散模型527
8.2.1.2優先吸附-毛細孔流動模型528
8.2.1.3形成氫鍵模型530
8.2.1.4Donnan平衡模型530
8.2.1.5其他分離模型531
8.2.2正滲透分離機理531
8.2.3納濾分離機理532
8.2.3.1Donnan平衡模型532
8.2.3.2細孔模型532
8.2.3.3固定電荷模型533
8.2.3.4空間電荷模型533
8.2.3.5靜電位阻模型533
8.3膜及其制備533
8.3.1反滲透膜及其制備533
8.3.1.1主要膜材料及其發展概況533
8.3.1.2膜材料的選擇534
8.3.1.3膜的分類536
8.3.1.4非對稱反滲透膜的制備和成膜機理537
8.3.1.5復合反滲透膜的制備和成膜機理542
8.3.1.6不同構型的膜的制備545
8.3.1.7復合膜的制備546
8.3.2正滲透膜及其制備547
8.3.2.1浸沒沉淀膜547
8.3.2.2界面聚合復合膜550
8.3.2.3層層自組裝沉積聚電解質膜552
8.3.2.4其他新型FO膜553
8.3.3納濾膜及其制備554
8.3.3.1相轉化法554
8.3.3.2界面聚合法554
8.3.3.3涂覆法555
8.3.3.4表面改性555
8.3.3.5荷正電納濾膜的制備556
8.3.3.6耐有機溶劑納濾膜的制備557
8.4膜結構與性能表征560
8.4.1反滲透膜及納濾膜結構與性能表征561
8.4.1.1膜結構與表面性質表征方法561
8.4.1.2膜性能表征方法565
8.4.1.3結構和性能的關系566
8.4.2正滲透膜結構與性能表征567
8.4.2.1正滲透膜基膜的形態與表征567
8.4.2.2正滲透膜選擇層的形態與表征570
8.4.2.3正滲透膜性能表征574
8.5膜組器件技術575
8.5.1反滲透膜組器件技術575
8.5.2正滲透膜組器件技術581
8.5.2.1板框式組件581
8.5.2.2卷式膜組件583
8.5.2.3中空纖維式膜組件586
8.5.3納濾膜組器件技術587
8.6工藝過程設計590
8.6.1反滲透工藝過程設計590
8.6.1.1系統設計要求590
8.6.1.2濃差極化591
8.6.1.3溶度積和飽和度594
8.6.1.4過程基本方程式594
8.6.1.5工藝流程及其特征方程598
8.6.1.6裝置的組件配置和性能607
8.6.1.7基本設計內容和過程609
8.6.2正滲透工藝過程設計611
8.6.2.1正滲透工藝應用場所611
8.6.2.2正滲透過程汲取液選擇612
8.6.2.3正滲透工藝操作模式615
8.6.2.4濃差極化616
8.6.2.5正滲透模塊設計618
8.6.2.6正滲透工藝流程設計619
8.6.3納濾膜工藝過程設計621
8.6.3.1進水水質621
8.6.3.2產品水質和水量621
8.6.3.3膜和組器的選擇621
8.6.3.4回收率621
8.6.3.5產水量隨溫度的變化622
8.6.3.6工藝流程622
8.7系統與運行622
8.7.1反滲透系統和納濾系統及其運行622
8.7.1.1預處理系統622
8.7.1.2反滲透和納濾裝置645
8.7.1.3輔助設備和主要零部件649
8.7.1.4設備的操作與維修655
8.7.1.5清洗、再生、消毒和存放技術660
8.7.1.6計算機監控666
8.7.2正滲透系統及其運行670
8.7.2.1正滲透系統工程應用時的潛在問題及相應對策670
8.7.2.2壓力阻尼滲透發電系統實際運行中的問題及應對策略674
8.8典型應用案例676
8.8.1反滲透典型應用案例676
8.8.1.1海水淡化676
8.8.1.2苦咸水淡化681
8.8.1.3純水和超純水制備683
8.8.1.4反滲透脫水濃縮692
8.8.1.5反滲透法廢液處理696
8.8.2正滲透典型應用案例699
8.8.2.1海水淡化700
8.8.2.2廢水處理與純化702
8.8.2.3應急供水705
8.8.2.4制藥工程707
8.8.2.5清潔能源707
8.8.3納濾典型應用案例709
8.8.3.1市政給水工程709
8.8.3.2市政污水工程710
8.8.3.3納濾膜軟化711
8.8.3.4納濾純化和濃縮712
8.9過程經濟性716
8.9.1成本考慮的基礎716
8.9.2直接投資成本717
8.9.3間接投資成本718
8.9.4操作成本718
8.9.5投資回收成本720
8.9.6評價成本的方法720
8.9.7敏感性分析721
8.9.7.1投資成本的敏感性研究722
8.9.7.2總生產成本與工廠產量的關系722
8.9.7.3操作費用敏感性研究723
8.9.8小規模和特種系統724
8.9.9國內外反滲透代表性成本示例725
8.9.10國內外正滲透代表性成本示例725
8.9.10.1正滲透脫鹽工廠理論成本分析726
8.9.10.2正滲透脫鹽工廠實際運行成本示例：現代水務公司727
8.9.10.3正滲透系統用于處理垃圾滲瀝液成本分析：HTI公司728
8.9.11國內外納濾代表性成本示例729
8.10展望730
符號表730
參考文獻732
第9章超濾和微濾
9.1超濾概述746
9.1.1國內外發展概況746
9.1.2超濾分離的特性和應用范圍746
9.1.3超濾過程的基本原理747
9.1.3.1基本模型747
9.1.3.2表面力-孔流動模型747
9.1.3.3阻塞遷移模型748
9.2超濾膜749
9.2.1超濾膜材料749
9.2.1.1有機高分子材料749
9.2.1.2無機陶瓷材料752
9.2.1.3多孔金屬材料753
9.2.2超濾膜的結構與性能表征753
9.2.2.1結構表征753
9.2.2.2性能表征753
9.2.3超濾膜的制備方法757
9.2.3.1有機超濾膜的制備方法757
9.2.3.2無機超濾膜的制備方法763
9.2.4制膜設備763
9.2.4.1平板膜制膜設備763
9.2.4.2TIPS法制中空纖維膜的設備及工藝流程764
9.2.4.3NIPS法制超濾膜的設備及工藝流程764
9.2.4.4雙層中空纖維膜制膜設備765
9.2.4.5核徑跡法制膜設備765
9.2.5膜材料改性765
9.2.5.1膜材料的化學改性方法766
9.2.5.2膜材料的物理改性方法769
9.2.6超濾膜的保存方法769
9.3超濾膜組件與超濾工藝770
9.3.1超濾膜組件770
9.3.2超濾工藝與裝置770
9.3.3超濾過程模擬與計算774
9.3.3.1流體力學基礎774
9.3.3.2CFD求解過程778
9.3.3.3CFD模擬實例779
9.4超濾工程設計781
9.4.1濃差極化和膜污染781
9.4.1.1基本原理781
9.4.1.2濃差極化782
9.4.1.3膜污染783
9.4.2預處理785
9.4.3超濾系統工藝流程設計787
9.4.3.1工藝流程787
9.4.3.2UF濃縮787
9.4.3.3UF精制788
9.4.3.4UF集成技術788
9.4.3.5UF工藝參數的選擇（基本概念）789
9.4.3.6超濾工程舉例791
9.5超濾裝置的操作參數793
9.5.1流速793
9.5.2操作壓力及壓力降793
9.5.3回收比和濃縮水排放量793
9.5.4工作溫度794
9.6超濾系統的運行管理794
9.6.1預處理系統794
9.6.1.1預處理的意義794
9.6.1.2預處理工藝和設備794
9.6.2物理清洗法797
9.6.3化學清洗法798
9.6.4配套設備與維修保養799
9.6.4.1配套設備799
9.6.4.2操作管理與維修保養800
9.7超濾技術的應用801
9.7.1凈化801
9.7.1.1制水工業801
9.7.1.2無菌液體食品制造802
9.7.1.3醫療醫藥方面的應用803
9.7.2濃縮803
9.7.2.1在食品、發酵工業中的應用803
9.7.2.2在乳品工業中的應用804
9.7.2.3在醫療方面的應用804
9.7.2.4在生物制劑方面的應用805
9.7.3廢水處理806
9.7.3.1肉類加工廠廢棄物處理806
9.7.3.2在豆制品工業中的應用806
9.7.3.3在涂裝工業中的應用807
9.7.3.4纖維工業廢水處理808
9.7.3.5選礦廢水處理808
9.7.3.6電鍍廢水處理809
9.7.4其他應用809
9.8微濾810
9.8.1國內外發展概況810
9.8.2微孔濾膜的主要特性和應用概述811
9.8.3微孔濾膜的材質、品種和規格812
9.9微孔膜過濾的分離機理813
9.9.1并流微過濾814
9.9.1.1表面過濾機理814
9.9.1.2深層過濾機理817
9.9.2錯流微過濾819
9.9.2.1濃差極化機理819
9.9.2.2慣性提升基理820
9.9.2.3錯流微過濾的過渡態821
9.10微孔濾膜的制備822
9.10.1相轉化法822
9.10.1.1非溶劑致相分離法822
9.10.1.2熱致相分離法及反向熱致相分離法823
9.10.2熔融拉伸法823
9.10.3燒結法823
9.10.4核徑跡法824
9.11微孔濾膜的結構和理化性能測定824
9.11.1一般性能測定826
9.11.1.1外觀檢查826
9.11.1.2厚度測定826
9.11.1.3通量測定827
9.11.2微孔濾膜孔性能測定827
9.11.2.1起泡點壓力827
9.11.2.2平均孔徑測定828
9.11.2.3孔徑分布測定829
9.11.2.4孔隙率測定830
9.11.3微孔濾膜化學兼容性能測試831
9.11.4微孔濾膜可提取物測定831
9.11.5微孔濾膜生物安全性832
9.12微孔膜過濾器832
9.12.1概述832
9.12.2平板式微孔膜過濾器832
9.12.3筒式微孔膜過濾器833
9.12.4實驗室用微孔膜過濾器835
9.12.5選擇過濾器需要注意的幾個因素835
9.13微孔膜過濾技術的應用835
9.13.1概述835
9.13.2微孔膜過濾在制藥工業中的應用836
9.13.3微孔膜過濾在醫療衛生中的應用837
9.13.4微孔膜過濾在實驗室研究與分析檢測中的應用838
9.13.5微孔膜過濾在食品工業中的應用841
9.13.6微孔膜過濾在電子工業中的應用842
9.13.7微孔膜過濾在石油天然氣開采中的應用844
9.13.8微孔膜過濾在電力工業中的應用845
9.13.9微孔膜過濾在航天工業中的應用845
9.13.10微孔膜過濾在水處理中的應用845
9.13.11微孔膜過濾在民用保健等方面的應用846
符號表847
參考文獻848
第10章滲析
10.1概述858
10.2滲析膜859
10.2.1滲析膜的結構859
10.2.1.1膜的形態860
10.2.1.2膜的孔徑和孔隙率860
10.2.2滲析膜的材質860
10.2.2.1荷電膜860
10.2.2.2非荷電膜860
10.2.3滲析膜的理化性能及其表征862
10.2.3.1傳質阻力862
10.2.3.2溶質透過系數863
10.2.3.3過濾系數864
10.2.3.4含水率864
10.2.3.5滲析效率有關參數864
10.2.3.6膜的機械強度測試865
10.2.4透析膜生物相容性及其相關指標865
10.2.4.1對血細胞的影響866
10.2.4.2對補體系統的激活866
10.2.4.3對凝血系統的影響867
10.2.4.4對免疫系統的影響867
10.3滲析原理和過程868
10.3.1溶解-擴散模型868
10.3.2多孔模型869
10.3.2.1多孔-流動（PF）模型869
10.3.2.2改進的表面力-多孔流動（MD-SF-PF）模型870
10.3.3滲透導管中的層流傳質871
10.3.4滲析中的傳質參數873
10.3.5血液透析中的傳質過程875
10.3.5.1溶質清除原理876
10.3.5.2水的清除原理878
10.4滲析膜組件設計879
10.4.1滲（透）析器的設計879
10.4.1.1概述879
10.4.1.2纖維尺寸和數目879
10.4.1.3流動樣式880
10.4.1.4殼側壓降881
10.4.1.5總傳質性能預測881
10.4.1.6膜組件設計883
10.4.2血液凈化膜及透析器883
10.4.2.1血液凈化膜883
10.4.2.2血液透析器886
10.4.3其他滲（透）析器889
10.4.3.1工業用滲析器889
10.4.3.2實驗室用透析裝置891
10.4.4過程和系統設計892
10.4.4.1間歇式892
10.4.4.2多級操作893
10.4.4.3連續逆流操作894
10.5滲析的應用895
10.5.1工業應用895
10.5.2生物醫學應用895
10.5.2.1血液透析896
10.5.2.2血液濾過（hemofiltration，HF）903
10.5.2.3血液灌流（hemoperfusin，HP）906
10.5.2.4血漿分離907
10.5.2.5其他生物醫學應用909
10.5.3市場及成本控制909
10.5.3.1概述909
10.5.3.2滲析法凈化水成本估算909
10.5.3.3人工腎透析的成本估算910
符號表911
參考文獻912
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膜技術手冊(第2版) 作者簡介
鄧麥村，中國科學院秘書長，研究員，中國膜學會（籌）理事長，中國膜工業協會名譽理事長，曾任中國科學院大連化學物理研究所所長，膜技術國家工程研究中心主任。長期從事氣體膜分離技術、滲透機理、制膜技術及膜過程研究，建成了我國首條具備多功能、應變能力強的氣體膜分離器制造生產線，并形成完整的研究、生產、工程開發體系，使氣體膜分離技術在多個行業獲得廣泛應用。多年來積極支持我國膜技術產業的規模化、規范化發展，推動膜科學界與產業界的深度結合，培養、引進了一批膜技術研發和工程化人才，為我國膜技術產業的發展做出了有益貢獻。
金萬勤，南京工業大學教授，材料化學工程國家重點實驗室常務副主任，“973”計劃項目首席科學家。主持“973”計劃項目、國家自然科學基金重大項目等10余項科研項目，主要從事混合導體氧滲透膜、多孔陶瓷膜反應器、有機無機復合膜等應用基礎研究，在Nature、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等化工、材料領域知名期刊上發表SCI論文250多篇，被引用9000多次。2014年至2017年連續4年入選愛思唯爾（Elsevier）中國高被引學者“化學工程”領域榜單。以第*完成人獲得教育部自然科學獎二等獎和中國石油和化學工業聯合會科技進步獎一等獎各一項。鄧麥村，中國科學院秘書長，研究員，中國膜學會（籌）理事長，中國膜工業協會名譽理事長，曾任中國科學院大連化學物理研究所所長，膜技術國家工程研究中心主任。長期從事氣體膜分離技術、滲透機理、制膜技術及膜過程研究，建成了我國首條具備多功能、應變能力強的氣體膜分離器制造生產線，并形成完整的研究、生產、工程開發體系，使氣體膜分離技術在多個行業獲得廣泛應用。多年來積極支持我國膜技術產業的規模化、規范化發展，推動膜科學界與產業界的深度結合，培養、引進了一批膜技術研發和工程化人才，為我國膜技術產業的發展做出了有益貢獻。
金萬勤，南京工業大學教授，材料化學工程國家重點實驗室常務副主任，“973”計劃項目首席科學家。主持“973”計劃項目、國家自然科學基金重大項目等10余項科研項目，主要從事混合導體氧滲透膜、多孔陶瓷膜反應器、有機無機復合膜等應用基礎研究，在Nature、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.等化工、材料領域知名期刊上發表SCI論文250多篇，被引用9000多次。2014年至2017年連續4年入選愛思唯爾（Elsevier）中國高被引學者“化學工程”領域榜單。以第*完成人獲得教育部自然科學獎二等獎和中國石油和化學工業聯合會科技進步獎一等獎各一項。
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