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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