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第一章 引论 1

1.1 膜分离技术发展简史 1

前言 1

1.2 膜分离概念及膜分类 2

1.3 渗透和反渗透 5

1.4 膜性能表示法 7

1.5 膜分离技术的特点及发展趋势 8

1.5.1 特点 8

1.5.2 发展趋势 9

参考文献 11

2.1.1 反渗透膜的透过机理和模型 12

第二章 膜分离理论基础 12

2.1 膜透过机理 12

2.1.2 超过滤膜的透过机理 16

2.2 反渗透膜迁移方程与膜系数 19

2.2.1 不可逆过程热力学的反渗透迁移方程 19

2.2.2 反渗透膜的基本迁移方程 21

2.2.3 膜的浓差极化及其在浓差极化条件下的迁移方程 22

2.2.4 膜系数A、？及物质迁移系数k 26

2.3 无机电解质的分离与预测 32

2.3.1 Scatchard分离理论 32

2.3.2 Glueckauf分离理论 32

2.3.3 Bcan分离理论 38

2.3.4 无机电解质分离程度的预测 39

2.4 有机物水溶液的分离 43

2.4.1 极性有机物水溶液的分离 44

2.4.2 非极性有机溶质(碳氢化合物)及表面活性剂水溶液的分离 59

2.4.3 有机物水溶液的特殊分离--溶质表面流 65

2.4.4 有机溶质的位阻效应及对反渗透分离的影响 66

2.4.5 极性有机溶质分离程度的预测 67

参考文献 69

第三章 膜材料 71

3.1 醋酸纤维素和芳香聚酰胺膜材料的开发 71

3.2.1 Lonsdalc的膜材料选择法 73

3.2 膜材料的选择法及表征参数 73

3.2.2 溶解度参数选择法 76

3.2.3 高速液相色谱选择法 82

3.2.4 高分子材料界面的极性参数αp和非极性参数αn 87

3.2.5 用β参数表征高分子材料对不同溶质的相对亲合性 91

3.2.6 用高分子材料的含水率选择膜材料 93

3.3 膜材料的物化稳定性 94

3.3.1 膜的抗氧化和抗水解性能 94

3.3.2 膜的耐热性和机械强度 96

3.4 溶剂与添加剂 100

参考文献 105

4.1 膜的制作工艺 106

第四章 膜的制作与形成机理 106

4.1.1 相转化制膜工艺 107

4.1.2 复合膜制作工艺 107

4.1.3 膜的其他制作工艺 109

4.1.4 膜的保存法 110

4.1.5 膜成型的机械装置 113

4.2 膜形成机理 116

4.2.1 溶胶-凝胶相转化机理 117

4.2.2 膜形成过程的相图解析 121

4.2.3 制膜液结构及溶剂蒸发速度对膜形成过程的重要影响 124

4.2.4 膜的凝胶及后处理对膜形成过程的影响 132

4.2.5 超过滤膜的形成 136

参考文献 139

第五章 膜结构 141

5.1 膜的形态结构 141

5.1.1 膜形态结构的观测法 141

5.1.2 反渗透膜的形态结构 142

5.1.3 超过滤膜和微孔滤膜的形态结构 152

5.2 膜的结晶态与分子态结构 156

5.2.1 膜的结晶态和球晶结构模型 156

5.2.2 膜的分子态结构 161

5.3 膜孔径测定法 166

5.3.1 和界面性质相关的测定法 167

5.3.2 和流体力学性质相关的测定法 172

5.3.3 和筛分、截留效应相关的测定法 175

5.3.4 和膜孔导电性相关的测定法 181

参考文献 182

第六章 典型膜 183

6.1 纤维素酯系膜 183

6.1.1 纤维素及纤维素醋酸酯 183

6.1.2 醋酿纤维素膜的添加剂及制膜液组成 186

6.1.3 醋酿纤维素膜的改进与发展 192

6.1.4 纤维素酯系的微孔滤膜 202

6.2 合成高分子膜 204

6.2.1 脂肪族和芳香族聚酰胺膜 205

6.2.2 芳香-杂环高分子膜 213

6.2.3 复合膜 222

6.2.4 离子性膜--磺化聚苯醚与磺化聚砜 234

6.2.5 乙烯基聚合物和共聚物膜 238

6.2.6 聚砜系超过滤膜和微孔滤膜 241

参考文献 245

第七章 膜分离装置 250

7.1 实验室的膜分离装置 250

7.1.1 反渗透的评价池 250

7.1.2 超过滤的评价池 253

7.2 平板式组件 254

7.3 管式组件 259

7.4 中空纤维式组件 264

7.5 卷式组件 269

7.6 泵 273

参考文献 277

第八章 膜分离工艺与工程计算 278

8.1 前处理工艺 278

8.1.1 低浊度表示法 278

8.1.2 进料液的调整和预处理 279

8.2 膜分离工艺流程 282

8.2.1 组件的一级配置 283

8.2.2 组件的多级多段配置 284

8.3.2 膜污染后的处理 286

8.3 后处理工艺 286

8.3.1 透过水与浓缩液的后处理 286

8.4 反渗透工程计算基础 287

8.5 组件的表征 294

8.5.1 卷式组件 294

8.5.2 中空纤维式组件 298

8.6 反渗透设计计算示例 300

8.6.1 海水一级淡化 300

8.6.2 海水二级淡化 306

参考文献 310

9.1 苦咸水淡化 311

第九章 膜分离技术在盐水淡化和超纯水制造中的应用 311

9.2 海水淡化 313

9.3 超纯水制造 317

9.3.1 超纯水概念及纯度主要指标 317

9.3.2 超纯水制造工艺 319

9.3.3 经济分析及质量评价 327

参考文献 330

第十章 膜分离技术在医药科学中的应用 331

10.1 医疗用水制备 331

10.2.1 血液超过滤装置 334

10.2.2 腹水超过滤装置 334

10.2 医疗用的膜装置 334

10.3 超过滤在生物制剂、中草药提纯等方面的应用 335

10.3.1 霍乱外毒素的精制 335

10.3.2 人体生长激素(HGH)的超过滤提取 336

10.3.3 浓缩钩端螺旋体菌苗 336

10.3.4 浓缩人血清白蛋白 336

10.3.5 在中草药精制、浓缩中的应用 338

10.4 微孔滤膜的应用 338

参考文献 343

第十一章 膜分离技术在食品、发酵工业中的应用 344

11.1 在乳品工业中的应用 345

11.1.1 概况 345

11.1.2 从干酪乳清中回收乳清蛋白 346

11.1.3 脱酯乳的浓缩 350

11.1.4 经济效益 352

11.2 在豆制品工业中的应用 353

11.2.1 从大豆蒸煮汁中回收蛋白质 353

11.2.2 从大豆乳清中回收蛋白质 354

11.3 在酶制剂工业中的应用 356

11.3.1 酶制剂的生产及浓缩提纯 356

11.3.2 超过滤技术在酶制剂工业中的应用 356

11.3.3 影响超过滤效果的主要因素 358

11.3.4 产品质量与经济效益 362

11.4 在淀粉加工中的应用 365

11.5 在制糖工业中的应用 367

11.6 其他方面的应用 370

11.6.1 酒和酒精饮料的精制 370

11.6.2 酱油脱色 371

11.6.3 果汁浓缩 371

11.6.4 卵蛋白浓缩 372

11.7 膜反应器 373

参考文献 375

第十二章 膜分离技术在环境工程中的应用 377

12.1 在电镀工业中的应用 377

12.1.1 镀镍废水的处理 379

12.1.3 镀铜废水的处理 380

12.1.2 镀铬废水的处理 380

12.1.4 镀金、镀银废水的处理 381

12.1.5 镀锌、镀镉废水的处理 381

12.2 含油、脱脂废水的处理 382

12.2.1 乳化油废水的处理 383

12.2.2 脱脂液的处理 384

12.3 纤维工业废水的处理 387

12.3.1 含有聚乙烯醇(PVA)工业废水的处理 387

12.3.2 染料及染色废水的处理 388

12.3.3 从羊毛精制废水中回收羊毛脂 390

12.4 电泳漆废水的处理 391

12.3.4 纤维油剂的回收 391

12.5 造纸废水的处理 393

12.6 放射性废水的处理 395

12.7 高层建筑废水的处理 398

参考文献 399

第十三章 新的膜分离技术 401

13.1 气体分离 401

13.2 渗透蒸发 407

13.3 气态膜 409

13.4 控制释放膜 411

参考文献 412

附录 413

后记 426