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目录 1

第1篇　膜过程 1

第1章 总论 1

1.1 奇特的功能材料——膜 1

1.2 膜的定义 1

1.3 膜分离技术的发展简史 2

1.4 功能高分子膜的分类 3

1.4.1 按分离原理进行分类 3

1.4.1.1 具有所需孔径的膜 3

1.4.1.2 无孔膜 3

1.4.1.3 具有反应性官能团作用的膜 4

1.4.2 按分离的推动力进行分类 4

1.4.3 按分离物质大小（膜孔径）进行分类 4

1.4.4 按膜的结构形态进行分类 4

1.5 膜过程中的主要传递机制 5

1.5.1 溶解-扩散模型 6

1.5.2 液体的水力学透过 6

1.5.3 孔传递模型 7

1.5.4 孔隙开闭学说 8

1.5.5 筛分理论 9

1.5.6 优先吸附-毛细管流动机制 10

参考文献 11

2.1.1 反渗透 12

2.1 压力驱动膜过程 12

2.1.1.1 引言 12

第2章　分离膜 12

2.1.1.2 渗透、渗透压及反渗透 13

2.1.1.3 反渗透膜的分离机理 14

2.1.1.4 反渗透膜的主要特性参数 17

2.1.1.5 反渗透膜 18

2.1.1.6 反渗透组件与装置 25

2.1.1.7 延长反渗透膜使用寿命的方法 25

2.1.1.8 反渗透法的经济效益 27

2.1.1.9 我国反渗透技术的发展概况 28

2.1.1.10 反渗透法的应用 29

2.1.1.11 有关膜厂商及其膜产品性能介绍 47

2.1.2 纳滤 52

2.1.2.1 “纳滤”术语的由来 52

2.1.2.2 纳滤膜的分离机理、模型与性能 53

2.1.2.3 纳滤膜的材质 54

2.1.2.4 纳滤膜的制备方法 55

2.1.2.5 纳滤膜的特点 57

2.1.2.6 纳滤膜的构型、组件及装置 57

2.1.2.7 纳滤过程中的污染及其对策 58

2.1.2.8 纳滤膜分离过程最新进展 60

2.1.2.9 我国纳滤膜技术的研究进展 62

2.1 2.10 纳滤技术的工业应用 64

2.1.2.11 有关膜厂商及其膜产品性能介绍 76

2.1.3.1 引言 78

2.1.3.2 超过滤法的基本原理 78

2.1.3 超过滤 78

2.1.3.3 超过滤膜 79

2.1.3.4　超过滤装置 85

2.1.3.5 超过滤法的经济效益 88

2.1.3.6 我国超过滤技术发展概况 89

2.1.3.7 超过滤技术的工业应用 92

2.1.3.8 有关膜厂商及其膜产品性能介绍 111

2.1.4.1 引言 118

2.1.4.2 微孔滤膜 118

2.1.4 微孔过滤 118

2.1.4.3 微孔过滤装置 132

2.1.4.4 膜微滤强化技术国内研究进展 133

2.1.4.5 微孔滤膜在使用中应注意的若干问题 137

2.1.4.6 我国微孔滤膜的研究开发 138

2.1.4.7 微孔滤膜的应用 140

2.1.4.8　有关膜厂商及其膜产品性能介绍 148

2.1.5.1 引言 151

2.1.5.2 气体分离膜 151

2.1.5 气体分离 151

2.1.5.3 气体的膜分离机制 155

2.1.5.4 气体分离膜的主要特性 162

参数 162

2.1.5.5 气体分离膜的制备工艺 167

2.1.5.6　气体膜分离器 172

2.1.5.7　气体膜分离器的级联 172

2.1.5.8　气体分离膜的开发近况 174

2.1.5.9　国内外气体膜分离技术的研究生产现状 185

2.1.5.10　气体膜分离技术的开发动向与展望 188

2.1.5.11　气体膜分离技术的应用 191

2.1.5.12　有关膜厂商及其膜产品性能介绍 211

2.1.6.1 引言 213

2.1.6.2 基本原理 213

2.1.6 亲和膜 213

2.1.6.3 基本理论 214

2.1.6.4 亲和膜的制备 215

2.1.6.5 亲和膜的形状 217

2.1.6.6　亲和膜分离的操作方式 217

2.1.6.7 国内亲和膜应用的研究进展 218

2.1.6.8　亲和膜的应用 220

2.1.7.2 膜萃取过程的特点 222

2.1.7.1 引言 222

2.1.7.3 数学模型 222

2.1.7 膜萃取 222

2.1.7.4 膜萃取过程的影响因素 224

2.1.7.5 各分传质系数关联式的建立 224

2.1.7.6　膜萃取器和过程设计 225

2.1.7.7　膜萃取的应用 227

2.1.8 动态膜 229

2.1.8.1 引言 229

2.1.8.2 动态膜的特点 230

2.1.8.3 动态膜过程的基本理论 230

2.1.8.5 动态膜的制备方法 231

2.1.8.6　动态膜的应用 231

2.1.8.4 动态膜载体的组件与膜材料 231

2.2.1.1 引言 232

2.2.1 透析 232

2.2.1.2 透析的原理 232

2.2 浓差驱动膜过程 232

2.2.1.3 医疗用透析 233

2.2.1.4 工业用透析 238

2.2.1.5 透析的应用 243

2.2.2.1 引言 250

2.2.2.2 渗透蒸发的基本原理 250

2.2.2 渗透蒸发 250

2.2.2.3 渗透蒸发的特点 251

2.2.2.4 影响渗透蒸发过程的因素 251

2.2.2.5 渗透蒸发膜及膜材质的选择 252

2.2.2.6 渗透蒸发膜的制备 255

2.2.2.7 渗透蒸发膜的性能测试 256

2.2.2.8 填充型渗透蒸发膜 259

2.2.2.9 渗透蒸发膜的改性技术 260

2.2.2.10 渗透蒸发法的经济效益与流程 261

2.2.2.12 渗透蒸发的应用 263

2.2.2.11 我国渗透蒸发的应用发展 263

2.2.3.2 液膜的分类 268

2.2.3.1 引言 268

2.2.3 液膜 268

2.2.3.3 液膜的透过机制 273

2.2.3.4 液膜分离中迁移率的计算 275

2.2.3.5 乳状液膜的静电破乳及其机理 276

2.2.3.7 液膜技术的进展 279

2.2.3.6 液膜过程的特点 279

2.2.3.8 液膜分离技术的应用 284

2.2.4.2 控制释放的主要机制 293

2.2.4.1 引言 293

2.2.4 控制释放膜 293

2.2.4.3 控制释放材料 296

2.2.4.4 膜式控释制剂的制法 298

2.2.4.6 包膜型缓释／控释肥料 300

2.2.4.5 控制释放膜的性能评价 300

2.2.4.7 控制释放膜的应用 302

2.2.5.3 涂膜剂及其使用方法 303

2.2.5.2 涂膜保鲜的原理 303

2.2.5 保鲜膜 303

2.2.5.1 引言 303

2.2.5.4 保鲜膜的应用 306

2.2.6.2 膜吸收法的应用 310

2.2.6.1 膜吸收法的原理 310

2.2.6 膜吸收法 310

2.2.7.3 促进传递机理与模型 315

2.2.7.2 促进传递与促进因子 315

2.2.7 促进传递 315

2.2.7.1 引言 315

2.2.7.4 活性载体的选择与活性膜的制备 316

2.3.1.1 引言 317

2.3.1 电渗析 317

2.2.7.5 促进传递的应用 317

2.3 电驱动膜过程 317

2.3.1.2 电渗析的基本原理 318

2.3.1.3　离子交换膜 319

2.3.1.4 电渗析器 320

2.3.1.5 电渗析给水处理的主要特点 321

2.3.1.6 电渗析中膜垢膜污染的形成、防止与去除 322

2.3.1.7 电渗析技术的新进展 325

2.3.1.8 我国电渗析技术的发展 328

2.3.1.9 电渗析技术的工业应用 329

2.3.2.2 膜电解法的原理 336

2.3.2.1 引言 336

2.3.2 膜电解 336

2.3.2.3 离子交换膜的极限电流密度 337

2.3.2.5 离子交换膜的最佳设计 338

2.3.2.4 膜电解用离子交换膜 338

2.3.2.6 离子交换膜易出现的损伤分析 340

2.3.2.8 膜电解用电解槽 341

2.3.2.7 离子交换膜损伤的预防措施 341

2.3.2.9 膜电解的流程 342

2.3.2.10 膜电解法的应用 343

2.3.3.1 双极膜的结构、运行机理及其特点 347

2.3.3 双极膜电渗析 347

2.3.3.2 双极膜的理论模型 348

2.3.3.3 膜材料种类、合成方法及单张阴、阳膜的制备 350

2.3.3.4 双极膜的制备方法 351

2.3.3.5 双极膜电渗析水解离器 352

2.3.3.6 双极膜电渗析器的组装方式及其功用 353

2.3.3.7 双极膜电渗析的应用 358

2.4.1.1 引言 366

2.4.1 膜蒸馏 366

2.4 热驱动膜过程 366

2.4.1.3 膜蒸馏过程的特征 367

2.4.1.2 膜蒸馏法的原理 367

2.4.1.4 膜蒸馏用膜材料 368

2.4.1.6 膜蒸馏用膜的特性参数 370

2.4.1.5 膜蒸馏过程中的膜污染问题 370

2.4.1.7 膜蒸馏组件的性能测试与影响因素 371

2.4.1.9 膜蒸馏存在问题及发展方向 374

2.4.1.8 在膜蒸馏过程中的热回收问题 374

2.4.1.10 膜蒸馏法的应用 375

2.4.2.3 渗透蒸馏过程热力学 380

2.4.2.2 渗透蒸馏过程 380

2.4.2 渗透蒸馏 380

2.4.2.1 引言 380

2.4.2.5 渗透蒸馏膜 381

2.4.2.4 渗透蒸馏过程动力学 381

2.4.2.6 渗透蒸馏膜组件 382

2.4.2.8 渗透蒸馏的应用 383

2.4.2.7 渗透蒸馏的特点 383

2.4.3.2 膜结晶的原理 384

2.4.3.1 引言 384

2.4.3 膜结晶 384

2.4.3.4 膜结晶器 385

2.4.3.3 膜结晶过程及其优点 385

2.4.3.6 膜结晶的应用 386

2.4.3.5 膜结晶的发展前景 386

参考文献 388

3.2.2 能提高复杂反应的选择性 398

3.2.1 反应转化率不受化学平衡转化率的限制 398

第3章　反应膜 398

3.1 引言 398

3.2 膜反应器的特点 398

3.3.2 从同催化剂相关的特性参数出发 399

3.3.1 从同膜相关的特性参数出发 399

3.2.3 经济高效 399

3.3 膜反应器的分类 399

3.5.1.1 钯膜反应器 400

3.5.1 无机催化膜反应器 400

3.4　惰性膜反应器 400

3.5 催化膜反应器 400

3.5.2.1 酶膜生物反应器 402

3.5.2 有机催化膜反应器 402

3.5.2.2 膜生物反应器 409

3.6.1.1 造氢反应 415

3.6.1 钯膜反应器的应用 415

3.6 膜反应器的应用 415

3.6.1.2 环己烷的脱氢 416

3.6.2.1 微生物固定化膜反应器 417

3.6.2 酶膜反应器的应用 417

3.6.1.3 低级石蜡族烷烃的芳构化 417

3.6.2.4 微胶囊化酶膜反应器 418

3.6.2.3 酶膜生物反应器 418

3.6.2.2 蔗糖的加水分解 418

3.6.2.6 辅酶或辅助因子的再生 419

3.6.2.5 生物大分子的水解 419

3.6.2.11 手性化合物的生产研究 420

3.6.2.10 提高反应生产能力 420

3.6.2.7 脂肪酶催化水解及合成 420

3.6.2.8　低聚肽合成 420

3.6.2.9 反胶团催化 420

3.6.2.14 其他应用 421

3.6.2.13 在淀粉糖化中的应用 421

3.6.2.12 辅酶的再生 421

3.6.3.1 国外应用情况 422

3.6.3 膜生物反应器的应用 422

参考文献 425

3.6.3.2 国内应用情况 425

4.2 膜传感器 427

4.1 引言 427

第4章　传感膜 427

4.4.1 膜基体材料 428

4.4 敏感膜 428

4.3 膜传感器的分类 428

4.4.2.3 电场敏感膜材 429

4.4.2.2 pH敏感膜材 429

4.4.2 敏感膜材 429

4.4.2.1 温度敏感膜材 429

4.5 膜传感器的原理与结构 430

4.4.2.　4光敏感膜材 430

4.6.1 化学传感器 432

4.6 各种膜传感器 432

4.6.2.1 酶膜传感器 433

4.6.2 生物传感器 433

4.6.2.2 微生物膜传感器 434

4.6.2.3 免疫响应膜传感器 435

4.6.2.4 微型酶薄膜传感器 436

4.7.1.2 基本原理 437

4.7.1.1 引言 437

4.7 膜传感器的开发应用 437

4.7.1 膜式氢浓度传感器 437

4.7.1.5 传感器输出信号的测定 438

4.7.1.4 传感器结构 438

4.7.1.3 传感器的膜与电极的制备方法 438

4.7.2.4 高分子敏感膜在光纤气体传感器中的应用 439

4.7.2.3 高分子敏感膜的制备方法及其特点 439

4.7.2 高分子膜光纤气体传感器 439

4.7.2.1 引言 439

4.7.2.2 原理 439

4.7.3.1 V2O5薄膜对SO2气体的敏感机理 440

4.7.3 V2O5薄膜用作SO2气敏传感器 440

4.7.4.2 SnO2薄膜的制备方法 441

4.7.4.1 薄膜 SnO2气敏传感器 441

4.7.3.2 V2O5薄膜的制法与性能测量 441

4.7.4 SnO2气敏传感器 441

4.7.5.2 味敏传感器 442

4.7.5.1 离子敏传感器 442

4.7.5　LB膜传感器 442

4.7.5.6　湿度传感器 443

4.7.5.5 红外传感器 443

4.7.5.3 气敏传感器 443

4.7.5.4 图像传感器 443

4.7.6 自组膜传感器 444

参考文献 445

5.1.1 引言 446

5.1 燃料电池 446

第5章　能量转化膜 446

5.1.2.1 用作燃料电池电解质的离子交换膜 447

5.1.2 离子交换膜燃料电池 447

5.1.2.2 构成材料 448

5.1.2.4 离子交换膜燃料电池的实例 449

5.1.2.3 离子交换膜燃料电池的特点 449

5.1.3.2 PEM电池与质子交换膜 452

5.1.3.1 引言 452

5.1.3 质子交换膜燃料电池 452

5.1.4.2 全氟磺酸型质子交换膜 454

5.1.4.1 引言 454

5.1.4 燃料电池用质子交换膜的开发近况 454

5.1.4.4 高温型复合质子交换膜 456

5.1.4.3 增强型复合质子交换膜 456

5.1.4.6 新型无氟化质子交换膜 457

5.1.4.5 非全氟化质子交换膜 457

5.1.5 聚合物膜燃料电池的主要技术问题与对策 458

5.2.2.1 隔膜的特性 459

5.2.2 隔膜 459

5.2 蓄电池 459

5.2.1 引言 459

5.2.2.2 铅蓄电池用隔膜 461

5.2.2.3 碱蓄电池用隔膜 463

5.2.3 蓄电池的电解质 464

5.2.4 绿色能源——双极膜蓄电池 465

参考文献 466

6.2.1 生物膜的构成 467

6.2 生物膜的结构 467

第6章　生物膜 467

6.1 引言 467

6.2.2 生物膜的化学组成 468

6.2.3.3 Robertson“单位膜”模型 469

6.2.3.2 Danielli与Davson夹模型 469

6.2.3 生物膜分子结构的模型 469

6.2.3.1 脂双层模型 469

6.3.3 信息传递 470

6.3.2 物质运送 470

6.2.3.4 “流动镶嵌”模型 470

6.2.3.5　“板块镶嵌”模型 470

6.3 生物膜的功能 470

6.3.1 能量转换 470

参考文献 471

7.1 引言 472

第7章　医疗用膜 472

7.2 对医用高分子膜材料的基本要求 473

7.3.1 人工肾的构成 474

7.3 人工肾 474

7.3.2.2 透析率 475

7.3.2.1 清除率 475

7.3.2 人工肾的性能评价 475

7.3.3 血液净化用高分子膜的开发现状 476

7.4.2 人工肺的分类 477

7.4.1 引言 477

7.4　人工肺 477

7.4.3.1 膜材质 479

7.4.3 人工肺用膜 479

7.4.4 人工肺的运作原理 480

7.4.3.2 膜形态 480

7.4.5　人工肺系统 481

7.5.1 引言 482

7.5 接触透镜（隐形眼镜） 482

7.4.6 人工肺的开发展望 482

7.5.3 接触透镜的种类和材质 483

7.5.2 接触透镜的作用 483

7.5.5 对接触透镜的特性要求 485

7.5.4 接触透镜的制法 485

7.6.1 引言 486

7.6 人工皮肤 486

7.6.3.1 非生长型人工皮肤 487

7.6.3 人工皮肤的分类和制法 487

7.6.2 人工皮肤的品种和特性 487

7.6.3.2 生长型人工皮肤 488

7.7.1 引言 489

7.7 人工肝 489

7.6.4 人工真皮替代物的结构模型 489

7.6.5 人工皮肤的应用 489

7.7.3 膜型人工肝的原理与构造 490

7.7.2 人工肝的开发经过 490

参考文献 491

7.7.4 生物人工肝 491

8.1.2 分子自组装的原理及特点 493

8.1.1 引言 493

第8章　其他膜 493

8.1 自组装膜 493

8.1.5 自组装膜技术的应用 494

8.1.4 自组装膜的制备方法 494

8.1.3 自组装膜的分类 494

8.1.5.3 在金属等表面改性中的应用 495

8.1.5.2 在各种新型器件制造中的应用 495

8.1.5.1 在基础学科研究中的应用 495

8.1.5.5 在含能材料中的应用 497

8.1.5.4 在纳米加工中的应用 497

8.2.3 回归式反光膜的制备方法 498

8.2.2 基本原理 498

8.2 回归式反光膜 498

8.2.1 引言 498

参考文献 499

8.2.4 回归反光性能的测试 499

1.2 膜材料与制膜工艺兼顾 501

1.1 分离膜应具备的基本特性 501

第2篇　制膜工艺 501

第1章　引言 501

1.3 制膜工艺的分类 502

2.1.1 普通高聚物膜材料 503

2.1 膜材料 503

第2章　有机膜的制备方法 503

2.1.2.2 高分子合金膜结构 505

2.1.2.1 高分子合金膜材料 505

2.1.2 高分子合金膜材料 505

2.2.2 熔融拉伸成膜法 506

2.2.1 溶液浇铸法 506

2.2 致密膜的制备 506

2.3 溶剂蒸发法 507

2.2.3 膜形成与聚合过程同时进行法 507

2.4.2 制膜工艺 508

2.4.1 引言 508

2.4 浸沉凝胶相转化法 508

2.4.3.2 制膜液组成 509

2.4.3.1 制膜程序 509

2.4.3 实例——醋酸纤维素膜的制备 509

2.4.3.3 制膜条件对膜性能的影响 511

2.4.3.4 醋酸纤维素膜的成膜机理 515

2.5.2 成膜机理 516

2.5.1 引言 516

2.5 浸入沉淀相转化法制膜 516

2.5.3.5 大孔结构 517

2.5.3.4 胶乳结构 517

2.5.3 膜结构形态 517

2.5.3.1　胞腔状结构 517

2.5.3.2 粒状结构 517

2.5.3.3 双连续结构 517

2.6.2 热致相分离法的制膜过程 518

2.6.1 引言 518

2.6 热致相分离法制备高聚物微孔膜 518

2.6.5 热致相分离法制备微孔膜的最新进展 519

2.6.4 热致相分离法制备微孔膜的优点 519

2.6.3 热致相分离法制微孔材料 519

2.6.5.2 国内的最新进展 520

2.6.5.1 国外的最新进展 520

2.7.2 复合膜的制作 521

2.7.1 引言 521

2.7 复合膜的制法 521

2.7.3 复合膜的结构形态 523

2.8.2.1 化学反应动力学 524

2.8.2 等离子体聚合成膜条件 524

2.8 低温等离子体制膜法 524

2.8.1 引言 524

2.8.3 等离子体聚合制备高分子膜的装置 525

2.8.2.2 等离子体聚合的机理 525

2.8.4.2 等离子体技术在分离膜改性方面的应用 526

2.8.4.1 等离子体聚合制备反渗透膜 526

2.8.4 利用低温等离子体制备高分子膜 526

2.9.2.1 表层处理法 527

2.9.2 荷电膜的制备方法 527

2.9 荷电膜的制法 527

2.9.1 荷电膜的分类 527

2.10.2.2 微胶囊的形状 528

2.10.2.1 微胶囊的大小 528

2.9.2.2 含浸法 528

2.9.2.3 相转化法 528

2.9.2.4 聚合法 528

2.10 微胶囊的制法 528

2.10.1 引言 528

2.10.2 微胶囊的基本特征 528

2.10.4 微胶囊芯材的释放 529

2.10.3 微胶囊壁材的选择 529

2.10.2.3 微胶囊的功能 529

2.10.5.3 物理化学法 530

2.10.5.2 物理法 530

2.10.5 微胶囊的制法原理 530

2.10.5.1 化学法 530

2.10.6.8 干燥浴法（复相乳液法） 531

2.10.6.7 油相分离法 531

2.10.6 常用的微胶囊制备技术 531

2.10.6.1 界面聚合法 531

2.10.6.2 原位聚合法 531

2.10.6.3 锐孔法 531

2.10.6.4 喷雾干燥法与包结络合物法相结合 531

2.10.6.5 溶剂蒸发法 531

2.10.6.6 复凝聚法 531

2.11.2 膜材料 532

2.11.1 原理 532

2.11 烧结法制微孔滤膜 532

2.11.3 多孔氧化铝基质膜的制备 533

2.12.2 LB膜及其材料 534

2.12.1 引言 534

2.12 LB膜的制法 534

2.12.3.1 LB技术 535

2.12.3 LB膜的制备技术 535

2.12.4 LB膜的制备装置 536

2.12.3.2 特殊材料的成膜技术 536

2.12.5 LB膜的物性表征及试验研究技术 537

2.13.2.3 敏化和化学蚀刻 538

2.13.2.2 重离子辐照 538

2.13 核微孔滤膜的制法 538

2.13.1 引言 538

2.13.2 核微孔滤膜的制备 538

2.13.2.1 基本原理 538

2.13.5.1 光接枝的原理 539

2.13.5 光接枝改性核微孔滤膜 539

2.13.3 核微孔滤膜的特性 539

2.13.4 核微孔滤膜的主要性能测定 539

2.13.5.4 光接枝改性的效果 541

2.13.5.3 接枝膜的表征 541

2.13.5.2 光接枝核微孔滤膜的制备 541

2.14 拉伸法制微孔膜 542

参考文献 544

3.1.1 引言 545

3.1 沸石分子筛膜的制法 545

第3章 无机膜的制备方法 545

3.1.3 沸石膜合成的最新方法 546

3.1.2.4 晶种负载晶化合成 546

3.1.2 沸石分子筛膜的合成技术 546

3.1.2.1 沸石嵌入合成膜 546

3.1.2.2 直接原位晶化合成膜 546

3.1.2.3 化学蒸气相法 546

3.1.3.2 微波合成法 547

3.1.3.1 二次生长法 547

3.1.6 沸石膜的表征 548

3.1.5.3 合成条件控制 548

3.1.3.3 其他合成方法 548

3.1.4 沸石分子筛膜的缺陷和修饰 548

3.1.4.1 沸石分子筛膜的缺陷 548

3.1.4.2 沸石分子筛膜的修饰 548

3.1.5 沸石膜合成中的注意点 548

3.1.5.1 二次合成法 548

3.1.5.2 基底表面处理 548

3.2.2.3 聚糠醇 549

3.2.2.2 酚醛树脂 549

3.2 碳分子筛膜的制法 549

3.2.1 引言 549

3.2.2 制膜原料 549

3.2.2.1 聚酰亚胺 549

3.2.3.2 支撑碳膜的制备 550

3.2.3.1 非支撑碳膜的制备 550

3.2.2.4 其他原料 550

3.2.3 碳膜的制备 550

3.2.4.4 其他 551

3.2.4.3 沸石生长调孔法 551

3.2.4 碳膜的修饰 551

3.2.4.1 化学气相沉积法 551

3.2.4.2 氧化法 551

3.3.2.2 钯膜制法的改进 552

3.3.2.1 钯膜的制法 552

3.3 钯及其合金膜的制法 552

3.3.1 引言 552

3.3.2 钯膜的制备方法 552

3.3.3.2 物理气相沉积 553

3.3.3.1 高温熔炼-机械轧制技术 553

3.3.3 钯合金膜的制备方法 553

3.4.1 引言 554

3.4 化学气相沉积制膜法 554

3.3.3.3 化学气相沉积 554

3.3.3.4 电镀 554

3.3.3.5 化学镀 554

3.3.3.6 喷雾-热分解技术 554

3.4.4 化学气相沉积法用于制备无机分离膜 555

3.4.3 化学气相沉积制膜 555

3.4.2 化学气相沉积过程 555

3.5.2 陶瓷膜的构型及其特性 557

3.5.1 引言 557

3.5 陶瓷膜的制法 557

3.5.4 复合陶瓷膜的制备 558

3.5.3.4 浸浆成膜法 558

3.5.3 陶瓷膜的制备 558

3.5.3.1 阳极氧化法 558

3.5.3.2 薄膜沉积法 558

3.5.3.3 辐射-腐蚀法 558

3.5.5.1 陶瓷支撑体的制备方法 559

3.5.5 无机膜陶瓷支撑体的制备方法 559

3.5.5.2 制备过程的主要影响因素 560

3.6.3 工艺 561

3.6.2 原理 561

3.6 溶胶-凝胶法成膜技术 561

3.6.1 引言 561

3.6.4 原料 562

3.6.6 功能膜成膜技术动向 563

3.6.5 成膜实例 563

3.7.1 模板合成法 564

3.7 无机介孔膜的制备 564

参考文献 565

3.7.3 表面活性剂 565

3.7.2溶胶-凝胶法 565

3.7.2.1 旋转涂覆法 565

3.7.2.2 浸渍提拉法 565

3.7.2.3 脉冲激光沉积法 565

4.1.1 流延制膜法 567

4.1 平板膜 567

第4章各种构型膜的制备工艺 567

4.1.3.1 科研用刮膜机 568

4.1.3 平板刮膜机 568

4.1.2 水上展开法 568

4.1.3.3 复合膜刮膜机 570

4.1.3.2 以非织布作支撑的平板膜刮膜机 570

4.2 管式膜 571

4.3 卷式膜 572

4.4.2 溶液拉丝法 573

4.4.1 熔融拉丝法 573

4.4 中空纤维膜 573

4.4.3.1 中空纤维膜的集束排列 575

4.4.3 中空纤维膜组件的制法 575

4.4.3.2 浇铸封装 576

4.4.3.3 切割 577

参考文献 579

第1章 引言 581

第3篇 膜设备 581

第2章 膜设备的分类与要求 582

3.1.2 系紧螺栓式 583

3.1.1 板框式膜组件的特点 583

第3章 膜组件的主要形式 583

3.1 板框式 583

3.1.4.1 20型和40型 584

3.1.4 DDS型 584

3.1.3 耐压容器式 584

3.1.4.3 35型 585

3.1.4.2 30型 585

3.1.5 R-P公司的平板型膜组件 587

3..1.6 板框式膜组件的应用 588

3.2.1 圆管式膜组件的特点 589

3.2 圆管式 589

3.2.2.2 内压型管束式 590

3.2.2.1 内压型单管式 590

3.2.2 内压型管式 590

3.2.3 外压型圆管式 591

3.2.4 圆管式膜组件的应用 594

3.3.2 螺旋卷式膜组件的结构 595

3.3.1 螺旋卷式膜组件的特点 595

3.3 螺旋卷式 595

3.3.5 使用中的注意事项 596

3.3.4 黏结密封问题 596

3.3.3 膜组件的部件和材料 596

3.3.6 螺旋卷式膜组件的应用 597

3.4.2 中空纤维膜组件的结构 598

3.4.1 中空纤维膜组件的特点 598

3.4 中空纤维式 598

3.4.2.1 轴向流动型（axial flowunit） 599

3.4.3 散装式中空纤维膜 600

3.4.2.3 纤维卷筒型（bobbincartrige unit） 600

3.4.2.2 径向流动型（radial flowunit） 600

3.4.4 中空纤维膜组件的应用 601

3.4 3.2 散装式中空纤维膜的应用领域 601

3.4.3.1 散装式中空纤维膜的特点 601

第4章 各种形式膜组件的特性对比 603

第5章 膜组件的开发与改进 604

6.1.2.1 作用原理 605

6.1.2 泵的特性 605

第6章 膜分离用泵及其选定 605

6.1 引言 605

6.1.1 泵的分类 605

6.1.2.2 特性曲线 606

6.3.1.2 隔膜泵 607

6.3.1.1 柱塞泵 607

6.2 叶轮式泵 607

6.2.1 离心泵 607

6.2.2 黏液泵（摩擦泵） 607

6.2.3 螺旋桨泵 607

6.3 容积式泵 607

6.3.1 往复泵 607

6.4.1 泵的选型 608

6.4 膜分离用泵的选定要点 608

6.3.2 旋转泵 608

6.3.2.1 齿轮泵 608

6.3.2.2 偏心泵 608

6.3.2.3 螺杆泵 608

6.4.3 经济性 609

6.4.2 材质的选定 609

参考文献 610

6.4.5 维修与更新 610

6.4.4 可靠性 610

第1章 膜分离装置的基本流程 611

第4篇 膜技术的运行流程与设计 611

2.1.1.2 反渗透器的选型设计 615

2.1.1.1 原始资料 615

第2章 膜过程的系统设计 615

2.1 反渗透系统 615

2.1.1 反渗透单元工艺及装备设计 615

2.1.2.2 浓缩率与回收率的确定 617

2.1.2.1 处理容量的确定 617

2.1.2 反渗透系统设计中处理容量、浓缩率及回收率的确定 617

2.1.2.3 浓缩倍数和回收率的简易计算法 618

2.1.3 实际装置上的检测结果举例 619

2.1.4.1 预处理阶段 620

2.1.4 反渗透系统设计中应注意的事项 620

2.1.4.2 反渗透阶段 621

2.1.4.3 工艺水泵 622

2.1.4.4 对一些操作因素的掌握 623

2.2.1.1 极限电流密度与负荷电流密度 624

2.2.1 电渗析过程计算的基础 624

2.1.4.5 反渗透系统设计软件 624

2.2 电渗析过程 624

2.2.1.3 所需膜面积 625

2.2.1.2 电渗析槽的脱盐率 625

2.2.2.3 电流密度的计算 626

2.2.2.2 电渗析槽 626

2.2.2 设计的顺序 626

2.2.2.1 处理条件 626

2.2.2.4 设备的计算 627

2.2.3 过程设计的计算实例 628

2.2.2.5 浓缩液量 628

参考文献 629

1.2 浓差极化的数学模型 631

1.1 浓差极化形成的基本原因 631

第5篇 膜分离装置操作中的工艺问题 631

第1章 膜分离过程中的浓差极化 631

1.3 浓差极化的危害 634

1.4 浓差极化的测定 635

1.5.1 增大流速 639

1.5 改善浓差极化的对策 639

1.5.2 填料法 640

1.5.4 脉冲法 641

1.5.3 装设湍流促进器 641

1.5.7 错流过滤 642

1.5.6 提高扩散系数 642

1.5.5 搅拌法 642

1.5.8 流化床法 643

1.5.9.2 旋转膜管式膜器 644

1.5.9.1 旋转盘式膜器 644

1.5.9 旋转强化 644

1.5.9.3 旋转流管式膜器 645

2.2.2 膜结构 646

2.2.1 粒子或溶质尺寸 646

第2章 膜污染 646

2.1 膜污染的定义 646

2.2 膜污染的起因 646

2.3.1 引言 647

2.3 污染指数的测定方法 647

2.2.3 膜、溶质和溶剂之间的相互作用 647

2.2.3.1 静电作用力 647

2.2.3.2 范德瓦耳斯力 647

2.2.3.3 溶剂化作用 647

2.2.3.4 空间立体作用 647

2.2.4 膜表面粗糙度、孔隙率等膜的物理特性 647

2.3.4 自动测定装置 648

2.3.3 测定装置与操作程序 648

2.3.2 测定方法概要 648

2.5 反渗透膜元件污染的判断处理 650

2.4 膜法水处理中常见的污染物 650

2.6.4 组件结构的选择 652

2.6.3 膜结构的选择 652

2.6 膜污染的控制方法 652

2.6.1 膜材料的选择 652

2.6.2 膜孔径或截留分子量的选择 652

2.6.8 溶质浓度、料液流速与压力的控制 653

2.6.7 溶液温度的影响 653

2.6.5 溶液pH值的控制 653

2.6.6 溶液中盐浓度的影响 653

3.1 引言 654

第3章 分离膜的清洗与再生 654

3.2.1.2 循环法 655

3.2.1.1 正洗法 655

3.2 物理清洗法 655

3.2.1 高速水冲洗法 655

3.2.2 海绵球管式膜清洗法 656

3.2.1.3 逆洗法 656

3.3 化学清洗法 657

3.3.1 清洗液的选择 658

3.3.2 专用清洗液的成分及其功用介绍 659

4.1.1 堵塞指数P？的测定方法 660

4.1 反渗透的原水系统 660

第4章 原料水的前处理 660

4.1.2 污染密度指数SDI的测定方法 661

4.2 电渗析的原水系统 662

5.2.1 水力回收透平 663

5.2 能量回收装置 663

第5章 膜分离过程中的能量消耗及其回收装置 663

5.1 能量消耗 663

5.2.1.2 佩尔顿水轮机 664

5.2.1.1 逆转泵型水轮机 664

5.2.2 近年来公布的液压往复（正位移）能量回收系统 665

5.2.1.3 水轮内装型泵 665

5.2.4 直接接触正位移压力交换器 666

5.2.3 新型水力透平 666

5.4 能量回收装置在反渗透海水和苦咸水脱盐中的应用 667

5.3 部分能量回收装置的性能比较 667

参考文献 669

第1章 引言 671

第6篇 新的膜技术开发展望 671

第2章 新型膜材料的开发 672

2.1 开发功能高分子膜材料 673

2.2 开发无机膜材料 675

3.2.2 导电透膜的结构和分离机理 676

3.2.1 引言 676

第3章 新的膜过程 676

3.1 膜式化学-物理转变的工艺 676

3.2 导电聚合物复合透膜 676

3.2.5.1 导电透膜用于液相分离 677

3.2.5 导电透膜的应用 677

3.2.3 导电透膜的合成与制备方法 677

3.2.4 本征导电聚合物材料的选择 677

3.3 连续去离子化 678

3.2.5.2 导电透膜用于气相分离 678

3.4 膜接触器 679

4.2.3 膜分离与吸附单元操作相结合 680

4.2.2 膜分离与蒸发单元操作相结合 680

第4章 集成膜分离技术 680

4.1 引言 680

4.2 几种典型的集成膜分离过程模式 680

4.2.1 膜分离与化学反应相结合 680

4.3.1.2 膜集成工艺 681

4.3.1.1 引言 681

4.2.4 膜分离与冷冻单元操作相结合 681

4.2.5 膜分离与催化单元操作相结合 681

4.2.6 膜分离与离子交换树脂单元操作相结合 681

4.3 集成膜分离操作的应用实例 681

4.3.1 膜集成技术提取甘露醇 681

4.3.2.1 预处理部分 683

4.3.2 集成化膜法水处理工艺 683

4.3.1.3 经济效益估算 683

4.3.3 集成膜分离技术在茶饮料行业中的应用 684

4.3.2.3 结果 684

4.3.2.2 主机与系统配置 684

4.3.4.2 与精馏过程的集成 685

4.3.4.1 与其他膜分离过程的集成 685

4.3.4 渗透蒸馏与其他过程的集成 685

4.3.5.2 与反应过程相结合 686

4.3.5.1 与精馏过程的集成 686

4.3.5 渗透蒸发与其他过程的集成 686

4.3.6.1 超临界流体萃取与纳滤过程相耦合 687

4.3.6 超临界流体与膜过程的耦合 687

4.3.5.3 与吸附过程的集成 687

4.3.6.2 超临界流体强化超滤过程 688

4.3.8 膜生物反应器＋反渗透 689

4.3.7 络合-超滤-电解集成技术处理重金属废水 689

5.1.2 日本 691

5.1.1 美国 691

第5章 国内外现代膜技术与膜工业的发展概况 691

5.1 国外膜工业的发展概况 691

5.1.3 欧洲 692

5.1.5.1 微滤、超滤和纳滤膜组件的发展概况 693

5.1.5 国外主要膜及膜组件的发展概况 693

5.1.4 中东国家和地区的膜技术发展概况 693

5.1.5.2 反渗透膜组件的发展概况 694

5.1.5.4 渗透气化膜组件的发展概况 695

5.1.5.3 气体膜分离组件的发展概况 695

5.1.6 膜工业及其构成 696

5.1.5.5 无机膜及组件的发展概况 696

5.2.1 液体分离膜的发展 697

5.2 中国膜工业和技术的发展 697

5.2.3 其他 698

5.2.2 膜法气体分离的发展 698

5.2.4.2 生产与应用 699

5.2.4.1 研究与开发 699

5.2.4 发展现状 699

5.2.4.3 学术交流 700

5.2.5 中国膜工业存在的主要问题 701

5.2.6.1 加强技术创新，全力推动膜科技进步 702

5.2.6 中国膜工业的发展对策和措施 702

5.2.6.3 加强行业管理，建立规范有序的市场体系 703

5.2.6.2 调整产业布局，优化产业结构，提升产业水平 703

6.1 引言 704

第6章 新世纪膜分离技术市场展望 704

6.2.2 饮用水方面 705

6.2.1 概况 705

6.2 全球液体膜过滤市场展望 705

6.2.3 废水处理方面 706

6.2.4 水处理市场面临的新课题 707

6.3.2 膜法制氮方面 708

6.3.1 概述 708

6.3 全球气体膜分离市场展望 708

6.3.5 天然气净化 709

6.3.4 膜法提氢 709

6.3.3 膜法富氧方面 709

6.4 结语 710

6.3.7 蒸气／蒸气分离 710

6.3.6 蒸气／气体分离 710

参考文献 711

附表1 常用单位换算 713

附录 713

附表2 我国生活饮用水卫生标准（GB 5749—85） 714

附表3 我国地面水的分类及水质标准 715

附表4 我国海水水质标准（GB 3097—82） 716

附表5 我国电子级水的技术指标（GB 11446-1—89） 717

附表7　我国低压锅炉的水质标准（GB 1576—79） 718

附表6 我国电子工业部高纯水水质试行标准 718

附表8　我国污水综合排放标准（GB 8978—88） 719

附表10　硬度单位的换算 720

附表9　浓度表示法 720

附表13　透水率单位的换算 721

附表12　浊度单位的对照表 721

附表11　碱度单位的换算 721

附表15　［NaCl-H2O］体系在25℃下的特性参数 722

附表14　气体渗透系数的单位换算 722

附表16　NaCl水溶液在不同温度下的渗透压和摩尔密度 723

附表17 国内膜及膜设备厂商一览表 724

附表18 国外膜及膜设备厂商一览表 737

参考文献 749