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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k26

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αn87

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