第1章 膜分离技术的应用概况及发展趋势 1
1.1 微孔过滤(MF) 5
1.2 超滤(UF) 9
1.3 反渗透(RO)和纳滤(NF) 12
1.4 电渗析(ED)及膜电解 15
1.5 气体膜分离(G.S) 18
1.6 渗透汽化(PVAP) 21
1.7 其他膜分离技术的应用 23
1.8 无机膜的应用 24
参考文献 26
第2章 料液的预处理和膜污染的防治 30
2.1.1 RO进料的预处理 31
2.1 料液预处理 31
2.1.2 超滤和微滤过程的预处理 36
2.2 预测进料污染能力的指标 36
2.2.1 污染指数FI或淤泥密度指数SDI 36
2.2.2 进料的物化分析 38
2.2.3 其他水质指标 38
2.3 无机盐的溶度积及防止其成垢的方法 39
2.3.1 CaCO3 39
2.3.2 CaSO4 43
2.3.3 BaSO4和SrSO4 44
2.3.4 SiO2 45
2.4 污染膜的清洗和膜性能的再生 46
2.4.1 脱盐及废水处理RO膜的清洗、再生 47
2.4.2 超滤膜组件的清洗再生 50
2.5 实例研究 52
2.5.1 巴林的Addur SWRO工厂 52
2.5.2 科威特Ardiya处理三级排放液反渗透装置的预处理体系 54
2.5.3 用MF作RO装置预处理的实例——Eraring发电厂锅炉用水的生产 57
参考文献 59
第3章 海水和苦咸水淡化 60
3.1 反渗透淡化技术应用概况 60
3.2 用反渗透进行海水和苦咸水淡化的基本原理 63
3.3 膜组件及其排列 66
3.3.1 脱盐用RO膜组件的性能 66
3.3.2 膜组件的排列 67
3.3.3 膜装置的工艺计算 70
3.4 引水体系、料液预处理和后处理 70
3.4.1 引水体系 70
3.4.2 进水的预处理 71
3.4.3 后处理工艺 74
3.5 RO脱盐的能耗和费用 74
3.6 RO脱盐装置设计中的其他问题 79
3.6.1 材料及防腐蚀 79
3.6.2 过程控制和监测 79
3.6.3 操作和维修 80
3.6.4 杂化工程 80
3.7 巴林的Ras Abu Jarjur(RAJJ)苦咸水反渗透(BWRO)脱盐工厂 81
3.7.2 膜组件性能及其排列 83
3.7.1 原水组成及产水水质 83
3.7.3 工艺流程、主要设备及其材料 84
3.7.4 预处理装置及膜的灭菌 87
3.7.5 设备、工艺流程的改进及操作费用的优化 89
3.8 沙特阿拉伯的Jeddah 1海水反渗透脱盐工厂 92
3.8.1 原水及产水组成 92
3.8.2 膜组件及排列 93
3.8.3 工艺流程及设备 93
3.8.4 化学试剂、能耗及其他 95
3.8.5 操作中遇到的问题及措施 95
3.9 我国的长岛苦咸水反渗透淡化站 97
3.9.1 工艺流程及设备 97
3.9.2 产水水质及经济效益 99
3.10 我国嵊山500吨/日反渗透海水淡化示范工程 101
3.10.1 工艺流程和主要设备 101
3.10.2 施工和运转情况 105
3.10.3 示范工程造水成本计算 107
参考文献 108
第4章 超纯水及饮用纯净水的生产 110
4.1 概述 110
4.1.1 超纯水制造的工艺流程 111
4.1.2 超纯水制造中的膜装置 113
4.1.3 脱气装置 115
4.1.4 紫外线处理 116
4.1.5 终端配管系统 117
4.1.7 装置的杀菌 118
4.1.6 排水回送装置 118
4.2 电子工业用超纯水制造 119
4.2.1 工艺流程 119
4.2.2 微电子工厂纯水站使用膜技术的实例 124
4.3 医药用水的制造 126
4.3.1 一般过程和应用情况 126
4.3.2 膜法制取注射用水实例 128
4.4 饮用纯净水的生产 134
4.4.1 纯净水的生产 134
4.4.2 矿泉水的制造 140
4.5 电厂补给水的处理 143
4.5.1 RO处理电厂补给水的工艺流程 144
4.5.2 应用实例 147
参考文献 151
第5章 膜分离技术在医疗上的应用 153
5.1 人工肾 153
5.1.1 人工肾的工作原理 154
5.1.2 人工肾传质特性 158
5.1.3 人工肾用膜及其组件 163
5.1.4 透析装置的流程 171
5.1.5 血液透析方式的选择及设计 173
5.1.6 透析器的复用 181
5.1.7 渗析器的生物相容性 183
5.1.8 应用计算实例 185
5.2 膜式氧合器及血浆分离 189
5.2.1 膜材料及膜氧合器种类 191
5.2.2 气体在血液中的传递机理 195
5.2.3 气体在氧合器中的传递与交换 199
5.2.4 影响气体交换及传递的因素 201
5.2.5 膜氧合器特征及体外循环流程 203
5.2.6 应用实例 206
参考文献 208
第6章 膜分离技术在生物化工及制药工业中的应用 210
6.1 概述 210
6.2 生物制品对膜装置和工艺过程的要求 217
6.2.1 膜和组件 217
6.2.2 装置和工艺流程 219
6.2.3 超滤过程的浓差极化控制 220
6.3 应用实例 221
6.3.1 超滤膜浓缩糖化酶 221
6.3.2 膜过滤组合法分离西蒙德木蛋白 225
6.3.3 链霉素浓缩工艺 231
6.3.4 微滤膜在发酵用无菌空气制备中的应用 235
6.3.5 甜菊糖苷超滤的应用研究 239
6.3.6 纳滤浓缩6-APA 242
6.3.7 超滤澄清甲氧头孢菌素C发酵液 244
6.3.8 硫酸卡那霉素成品液的除菌、去热原 249
6.3.9 钩端螺旋体菌苗的浓缩 252
6.3.10 微滤膜去除药物中的微粒和杂菌 254
6.3.11 抗血友病因子(凝血因子Ⅷ)的浓缩 258
6.3.12 在胎盘白蛋白的提取过程中，用错流微滤取代离心 260
6.3.13 超滤法和盐析法粗提基因工程干扰素的效果比较 261
参考文献 263
第7章 膜分离技术在化工和石油化工中的应用 266
7.1 膜分离技术在气体混合物分离中的应用 266
7.1.1 应用概述 266
7.1.2 膜及组件 280
7.1.3 合成氨厂弛放气中回收氢气的应用实例 285
7.1.4 富氧膜的应用实例——硫酸生产过程中采用膜法富氧空气焙烧硫铁矿 288
7.1.5 脱除合成天然气中的C02，制备城市煤气 290
7.1.6 汽油蒸气回收过程的设计 292
7.1.7 沼气的回收利用 299
7.1.8 膜在天然气脱水中的应用 302
7.2.1 应用概述 306
7.2 液体混合物的分离 306
7.2.2 基本原理 307
7.2.3 膜及组件 307
7.2.4 渗透汽化法脱水制无水乙醇的应用实例 309
7.3 离子交换膜在制碱工业中的应用 313
7.3.1 应用概述 313
7.3.2 离子交换膜电解制碱原理 315
7.3.3 离子交换膜电解装置 316
7.3.4 工艺流程 319
参考文献 321
第8章 膜技术在食品工业中的应用 326
8.1 概述 326
8.1.1 膜分离工艺在食品工业中应用的先进性 327
8.1.2 膜技术在食品工业中的应用概况 329
8.1.3 存在问题和发展方向 342
8.2 离子交换膜法技术在食品添加剂工业中的应用 344
8.2.1 通用型离子膜电渗析工艺应用实例——海水浓缩制食用盐 345
8.2.2 离厂膜电渗析工艺应用实例——L-半胱氨酸合成 349
8.2.3 反馈式离子膜分离工艺应用实例——甘氨酸分离制备 354
8.2.4 多元组合离子膜法工艺应用实例——甘露醇的提取 359
8.2.5 双极性电渗析工艺应用实例——有机酸的制备 363
8.3 膜技术在饮料、食品加工中的应用 365
8.3.1 膜技术在酿酒工业中的应用 365
8.3.2 膜技术在果汁生产中的应用 373
8.3.3 膜技术在乳品加工中的应用 380
参考文献 391
第9章 膜技术在环保中的应用 394
9.1 概述 394
9.1.1 膜技术在环保中的应用概况 394
9.1.2 废水处理用的膜和膜组件 397
9.2 废水处理中的膜生物反应器(MBR) 402
9.2.1 MBR的工艺流程 403
9.2.2 MBR的工艺设计 404
9.2.3 膜生物反应器中生物反应与膜分离的相互作用 412
9.2.4 MBR的应用实例 415
9.3 城市污水处理 419
9.3.1 用RO进行城市废水深度处理和回用 420
9.3.2 填埋场垃圾渗滤液的处理 433
9.4 UF在电泳涂装工艺中的应用 437
9.4.1 膜、组件及其排列 438
9.4.2 工艺流程及主要辅助设备 440
9.4.3 闭路循环体系的物料衡算及超滤装置面积的估算 442
9.5 纺织工业废水处理 444
9.5.1 印染废水的处理 445
9.5.2 羊毛清洗废水中间收羊毛脂 450
9.5.3 退浆废水中聚乙烯醇的回收 451
9.5.4 涤纶纤维油剂废水的处理和回用 452
9.6 纸浆和造纸工业废水处理 455
9.6.1 亚硫酸纸浆费液(SSL)的处理 455
9.6.2 草浆造纸黑液的处理 459
9.6.3 漂白废水处理 462
9.6.4 纸张上色废水的处理 463
9.7 含油废水处理 467
9.7.1 油田含油污水的处理 467
9.7.2 金属加工用乳化废液的处理 471
9.7.3 含油清洗废水的处理 476
参考文献 479
附录1 国内外主要膜和膜组件性能 481
附录2 用B-10RO膜元件进行海水脱盐的计算示例 499
附录3 3m3/h—级反渗透纯水系统工艺流程及平面布置、土建施工图 507
附录4 8种膜材料在85种化学试剂中的稳定性 512
附录5 聚合物致密膜的渗透系数和分离系数 515
附录6 某些商品透析器规格及性能 520
附录7 某些商品膜氧合器规格及技术参数 524