膜技术基本原理内容介绍

内容简介

膜广泛应用于诸多领域中的分离、纯化和浓缩过程。本书是有关膜技术的综合性教科书。

全书包括8章：绪论、材料及材料性质、合成膜的制备、膜的表征、膜传递过程、膜过程、极化现象和

膜污染、膜器和过程设计。

作者是荷兰Twente大学膜科学和技术中心的专家。他在阐述膜技术原理的同时引用了大量的实

例，每章末附有丰富的习题并有解答。

读者对象：大专学生、科研人员和工程技术人员。

本书介绍有关现代膜技术基本原理与设计理论方面的内容以及诸多新开发的膜材料与先进的成膜工艺和实例。着重介绍现代膜的定义、膜的过程、膜的分类等。阐述了膜材料、膜形态、膜组件及膜元件应用概况；分离膜；新型功能膜；新型膜接触器与集成分离过程的关键技术；现代膜技术的创新设计(工艺流程、设计计算、操作管理设计)等。

本书内容丰富，取材新颖，实例广泛，图文并茂，在写作上注意理论与实践并重，综合阐述了现代膜技术的最新进展及其应用方向。可进一步使读者对膜的功能有更加全面的认识和了解，扩大视野，活跃思路，从中得到启迪和创新。

第一章 现代膜技术与基础 1

第一节膜的定义与特点1

一、膜的定义1

二、膜的特点1

第二节膜的过程2

一、膜分离过程的特点2

二、膜分离技术的定义2

三、典型的膜分离过程特性3

四、其他膜过程3

第三节膜的分类6

一、膜的分类6

二、膜材料与膜组件9

三、膜的分类及其分离对象的比较11

四、膜技术的应用领域12

第二章 膜材料、膜形态、膜组件及膜元件应用概况16

第一节膜材料15

一、醋酸纤维素15

二、聚酰胺20

三、复合膜24

四、离子交换膜25

第二节膜形态结构与分类27

一、反渗透膜和纳滤膜的种类及其结构形态分类27

二、超滤膜的形态结构与分类28

三、微滤膜的形态结构和性能表征与分类30

第三节膜组件的主要形式31

一、工业常用的膜组件31

二、板框式31

三、圆管式38

四、中空纤维式45

五、螺旋卷式50

第四节各种形式膜组件的特性对比54

第五节膜组件的开发与改进55

第六节膜元件的应用55

一、反渗透膜和纳滤膜元件的应用55

二、超滤膜元件的应用61

三、微滤膜元件的应用64

四、膜元件技术分析67

第三章 分离膜70

第一节膜分离概念70

一、膜分离过程形式70

二、膜系统72

三、膜污染72

四、膜性能72

五、分离用膜74

第二节反渗透75

一、反渗透膜分离技术基本理论75

二、典型反渗透膜及其性质79

三、反渗透膜及膜装置类型81

四、反渗透膜的主要性能参数与运行工况条件83

五、反渗透膜计算方法与技术指标的分析85

六、反渗透系统及流程设计86

七、反渗透设备作用与应用领域91

第三节纳滤92

一、纳滤膜技术基本理论92

二、典型纳滤膜过滤和结构及其性质94

三、纳滤膜浓缩提纯的关键技术和工艺方案与应用94

四、纳滤系统与错流过滤的方式95

五、纳滤膜的工艺特性和应用领域与GE直饮水纳滤膜性能95

六、水处理工程使用纳滤膜的要求与特点及设计97

七、纳滤膜回收与废水处理等应用领域98

第四节超滤98

一、超滤膜技术基本理论99

二、超滤膜的结构和材料101

三、超滤膜的构型及膜装置类型101

四、超滤膜的形式与组件105

五、新型超滤膜的主要技术、结构与设计107

六、超滤膜在行业应用中的工艺及领域108

七、超滤膜技术应用举例以及发展前景111

八、超滤膜的使用与管理114

第五节微滤115

一、微滤膜技术基本理论115

二、典型微滤膜材料及其过滤的机理结构117

三、微滤膜过滤技术与工业应用及领域118

四、工业超纯水微滤法过滤举例119

五、微滤膜水处理过滤的原理及技术应用举例120

六、聚丙烯中空纤维微滤膜滤芯结构与特点123

七、聚乙二醇对聚醚砜超滤膜微结构和性能的影响与制备举例125

第六节气体分离膜126

一、气体膜分离技术基本理论126

二、气体膜分离的新材料127

三、氧氮分离器127

四、工业中的气体膜分离技术127

五、气体膜分离的应用方向128

第七节亲和膜128

一、亲和膜技术基本理论129

二、典型亲和载体与目标蛋白结合形式与工作机理130

三、亲和膜的洗脱方式与置换及再生131

四、亲和膜的制备132

五、亲和膜的结构及形状137

六、亲和膜分离的操作方式138

七、亲和膜的应用140

第八节动态膜142

一、动态膜过程的基本理论142

二、典型动态膜的基本特点143

三、动态膜载体的组件与膜材料144

四、动态膜的制备方法144

五、动态膜的应用145

第九节渗析145

一、电渗析过程的基本理论145

二、常见渗析材料146

三、电渗析的结构147

四、电渗析器的组装方式148

五、电渗析器进水水质要求148

六、电渗析器操作规程149

七、电渗析实际应用举例151

第十节渗透气化154

一、渗透气化过程的基本理论154

二、渗透气化过程与步骤155

三、渗透气化应用范围156

四、渗透气化研究和应用方向158

第十一节液膜158

一、液膜分离过程的基本理论158

二、液膜的结构与液膜的形成160

三、液膜材料的选择与液膜分离操作160

四、液膜过程与操作步骤161

五、液膜分离技术在处理废水方面的应用162

第十二节保鲜膜163

一、涂膜保鲜的原理163

二、涂膜剂及其使用方法163

三、保鲜膜的应用167

第四章 新型功能膜173

第一节生物膜173

一、生物膜技术基本理论173

二、生物膜的功能177

第二节传感膜178

一、传感膜基本定义与原理178

二、膜传感器开发178

三、膜传感器的分类179

四、敏感膜181

五、膜传感器的原理与结构184

六、各种膜传感器186

第三节智能膜193

一、智能膜应用价值193

二、智能膜分类与特点194

三、智能膜材料与膜过程原理194

四、智能膜应用及其前景195

第四节高分子膜196

一、高分子分离膜定义与现状196

二、高分子材料性质与分类197

三、高分子功能膜基本原理197

四、发展迅速的主要原因197

五、高分子膜材料改性198

六、高分子聚合物膜材料198

七、高分子分离膜材料的应用204

第五节能量转化膜204

一、燃料电池204

二、离子交换膜燃料电池210

三、质子交换膜燃料电池211

四、锂离子二次电池隔膜217

五、锂离子电池隔膜221

第六节自组装膜227

一、分子自组装的原理及特点227

二、自组装膜的分类228

三、自组装膜的制备方法228

四、自组装膜技术的应用229

第七节回归式反光膜233

一、回归光反射效应233

二、基本原理234

三、颜色分类234

四、级别234

五、反光工程标识236

六、回归式反光膜的制备方法236

七、回归反光性能的测试237

第八节控制释放膜237

一、药物控制释放体系237

二、控制释放的主要机制238

三、控制释放材料242

四、膜式控释制剂的制法244

五、控制释放膜的性能评价246

六、包膜型缓释/控释肥料247

七、控制释放膜的应用250

第五章 新型膜接触器与集成分离过程的关键技术252

第一节膜吸收法分离烟气中CO2的关键技术252

一、膜吸收法脱烟气中CO2的技术基本理论253

二、膜吸收法CO2的原理254

三、膜吸收技术特点254

四、膜吸收法分离CO2工艺流程254

五、中空纤维膜接触器与集成分离过程工业化应用255

第二节膜吸收法脱除SO2的关键技术259

一、膜吸收法脱除SO2的技术基本理论259

二、膜吸收SO2的关键技术260

三、膜吸收法的应用260

第三节新型分离工艺和方法的膜级萃取分离方法的关键技术267

一、膜级萃取分离方法的技术基本理论267

二、膜萃取过程的特点268

三、数学模型268

四、膜萃取过程的影响因素270

五、各分传质系数关联式的建立271

六、膜萃取器和过程设计272

七、膜萃取的应用274

第四节膜蒸馏集成分离过程的关键技术278

一、膜蒸馏法的原理279

二、直接接触式膜蒸馏主要部件与传递过程280

三、膜蒸馏过程的特征281

四、膜蒸馏用膜材料282

五、膜蒸馏过程中的膜污染问题284

六、膜蒸馏用膜的特性参数285

七、膜蒸馏组件的性能测试与影响因素286

八、在膜蒸馏过程中的热回收问题290

九、膜蒸馏存在问题及发展方向291

十、膜蒸馏法的应用291

第六章 现代膜技术的创新设计299

第一节膜技术的创新问题299

一、膜软件299

二、新型膜组件设计及其水处理应用实例300

第二节反渗透系统的设计问题举例303

一、系统设计问题的提出303

二、系统设计的相关依据304

三、系统设计范畴界定306

四、分系统的设计模式307

五、系统的最优化设计309

六、反渗透预处理系统的设计举例311

第三节膜分离生物反应器与创新设计实例315

一、膜生物反应器的工艺和原理与特点315

二、膜生物反应器的创新设计318

三、膜分离生物反应器创新设计实例320

四、膜生物反应器的滤膜选择321

五、新型膜生物反应器的优点323

第四节“连续微滤膜过滤技术（CMF/CUF）设计”与实例323

一、连续微滤膜过滤技术（CMF/CUF）设计323

二、CMF连续微滤膜元件使用结构示意325

第五节电渗析淡化工程技术与创新工艺设计实例325

一、电渗析定义、结构与原理325

二、电渗析淡化工程技术326

三、电渗析法海水淡化预处理的创新工艺设计328 2100433B