第1章 膜法水处理技术发展及理论概述 001
1.1 膜法水处理技术的发展历程 001
1.1.1 膜分离的概念 001
1.1.2 膜分离技术的发展和应用 002
1.2 膜技术在水处理领域中的应用 005
1.3 水处理工艺中分离膜的分类 005
1.3.1 微滤膜 005
1.3.2 超滤膜 006
1.3.3 纳滤膜 007
1.3.4 反渗透膜 008
1.3.5 正渗透膜 011
1.3.6 电渗析膜 013
1.4 膜法水处理中的膜污染及控制原理 014
1.4.1 膜污染 014
1.4.2 膜通量 019
1.4.3 临界通量 020
1.4.4 浓差极化 023
1.4.5 过滤方式 025
1.5 水处理工艺用膜的制备 026
1.5.1 有机膜的制备 026
1.5.2 无机膜的制备 029
课后习题 031
参考文献 031

第2章 膜法水处理应用中膜性能评价及组件设计 033
2.1 膜性能分析及评价方法 033
2.1.1 膜孔径大小与分布 033
2.1.2 膜表面粗糙度 037
2.1.3 膜接触角 037
2.1.4 膜表面电性 038
2.1.5 泡点压力及拉伸断裂强力 038
2.2 膜污染的表征及测试方法 039
2.2.1 无机污染物 039
2.2.2 有机污染物 039
2.2.3 污染物的形貌 040
2.3 膜组件设计 041
2.3.1 膜组件构型分类 041
2.3.2 膜组件运行及相关设计参数 044
2.3.3 膜组件优化设计 045
2.3.4 单根膜纤维传质模型 047
2.3.5 膜组件结构及装填密度的设计 048
2.3.6 膜纤维松弛度的设计 050
2.3.7 气提式膜组件的设计 050
2.3.8 膜组件曝气的设计 053
2.4 膜组件完整性检测 054
2.4.1 膜破损诱因及膜完整性定义 054
2.4.2 直接检测法 055
2.4.3 间接检测法 056
2.5 膜技术标准 061
课后要点 063
课后习题 063
参考文献 063

第3章 超、微滤膜在水处理中的应用 065
3.1 超、微滤的发展历程 065
3.2 微滤 066
3.3 超滤 068
3.3.1 超滤分离机理 068
3.3.2 水处理超滤膜材料与性能 070
3.3.3 超滤膜参数的计算 072
3.4 超、微滤的膜污染与防控 073
3.4.1 超、微滤的膜污染 073
3.4.2 超、微滤膜污染的控制对策 074
3.4.3 超、微滤膜的清洗技术 076
3.5 超、微滤膜系统的运行 078
3.5.1 膜系统的运行 078
3.5.2 膜系统的停运维护 078
3.5.3 膜系统的维护管理 079
3.6 连续膜过滤工艺 079
3.6.1 工艺简介 079
3.6.2 工艺设计与膜组件特点 080
3.6.3 操作流程与组件维护 081
3.7 浸没式连续膜过滤工艺 083
3.7.1 工艺简介 083
3.7.2 工艺设计与膜组件特点 083
3.7.3 操作流程与组件维护 084
3.8 膜生物反应器 086
3.8.1 膜生物反应器的分类及各自特点 086
3.8.2 膜生物反应器的控制及运行 095
3.8.3 MBR中的膜污染及膜清洗 099
3.8.4 MBR工艺系统的组成 102
3.8.5 MBR的技术经济分析及工程运行 105
课后要点 107
课后习题 107
参考文献 108

第4章 纳滤及反渗透膜分离技术 109
4.1 反渗透、纳滤技术简介 109
4.1.1 发展概况 109
4.1.2 反渗透、纳滤基本原理 110
4.1.3 反渗透过程的特点及应用 112
4.1.4 纳滤过程的特点及应用 112
4.2 反渗透、纳滤膜及组件 112
4.2.1 反渗透与纳滤膜的结构与性能 113
4.2.2 反渗透、纳滤非对称膜的制备 115
4.2.3 反渗透、纳滤复合膜的制备 116
4.2.4 反渗透、纳滤膜组件 117
4.2.5 国内外主要反渗透与纳滤膜产品简介 120
4.3 分离机理与性能评价 121
4.3.1 反渗透分离机理 121
4.3.2 纳滤分离机理 124
4.3.3 反渗透、纳滤性能评价与计算 125
4.4 反渗透、纳滤膜过程 128
4.4.1 反渗透、纳滤工艺过程设计 128
4.4.2 浓差极化对反渗透和纳滤过程的影响 132
4.4.3 反渗透、纳滤的工艺操作方式 135
4.4.4 反渗透、纳滤预处理系统 145
4.4.5 反渗透、纳滤膜污染及清洗 150
4.5 反渗透、纳滤技术的应用 152
4.5.1 反渗透、纳滤技术的应用领域及应用情况简介 152
4.5.2 反渗透、纳滤技术的工程应用实例 153
课后要点 156
课后习题 157
部分课后习题答案 158
参考文献 159

第5章 电渗析及电辅助膜分离技术 160
5.1 电渗析分离技术简介 160
5.1.1 电渗析基本原理及特点 160
5.1.2 电渗析的基本过程与伴随过程 162
5.1.3 电渗析过程传质理论 163
5.1.4 电渗析过程中的极化现象 169
5.1.5 双极膜电渗析 174
5.1.6 反向电渗析 176
5.2 面向电渗析过程的离子交换膜 178
5.2.1 离子交换膜的基本概念及组成 178
5.2.2 离子交换膜的分类 179
5.2.3 离子交换膜的制备 181
5.2.4 离子交换膜的表征 184
5.3 电渗析器的基本结构及设计 186
5.3.1 电渗析器的基本结构 186
5.3.2 隔板与电极 187
5.3.3 基本计算公式 190
5.3.4 极限电流密度计算 192
5.3.5 预处理系统 194
5.4 电渗析的应用 195
5.4.1 电渗析在给水处理中的应用 195
5.4.2 电渗析在废水中的应用 198
5.4.3 电渗析在化工生产中的应用 199
课后要点 202
课后习题 202
部分课后习题答案 203
参考文献 205

第6章 其他新型膜处理技术在膜法水处理中的应用 206
6.1 膜蒸馏 206
6.1.1 膜蒸馏概述 206
6.1.2 膜蒸馏原理 206
6.1.3 膜蒸馏过程 207
6.1.4 膜蒸馏技术的应用 209
6.2 膜生物膜反应器 217
6.2.1 膜曝气生物膜反应器 217
6.2.2 氢基质膜生物膜反应器 222
6.2.3 甲烷基质膜生物膜反应器 227
6.3 正向渗透 228
6.3.1 正向渗透概述 228
6.3.2 正向渗透的原理 228
6.3.3 正向渗透的过程 229
6.3.4 正向渗透膜材料 232
6.3.5 正向渗透的应用 233
6.4 膜萃取反应器 234
6.4.1 膜萃取反应器概述 234
6.4.2 膜萃取过程 236
6.4.3 膜萃取反应器的应用 238
课后要点 239
课后习题 240
参考文献 240

第7章 膜法水处理技术的组合工艺应用案例 246
7.1 某化工工业园区集中供水工程 246
7.1.1 工程概况 246
7.1.2 工艺流程 247
7.1.3 工艺设计 248
7.1.4 结果与建议 250
7.2 某新材料公司中水回用工程 251
7.2.1 工程概况 251
7.2.2 工艺流程 252
7.2.3 工艺设计 252
7.2.4 结果与建议 254
7.3 某氨基酸公司中水回用工程 255
7.3.1 工程概况 255
7.3.2 工艺流程 256
7.3.3 工艺设计 256
7.3.4 结果与建议 259
7.4 某石化企业全膜法除盐水锅炉供水工程 259
7.4.1 工程概况 259
7.4.2 工艺流程 260
7.4.3 工艺设计 261
7.4.4 结果与建议 263
7.5 某农业园区地表咸水淡化工程 264
7.5.1 工程概况 264
7.5.2 工艺流程 264
7.5.3 工艺设计 266
7.5.4 结果与建议 267
7.6 某炼化企业炼油污水处理工程 268
7.6.1 工程概况 268
7.6.2 工艺流程 268
7.6.3 工艺设计 269
7.6.4 结果与建议 271
7.7 某印染废水脱盐回用工程 272
7.7.1 工程概况 272
7.7.2 工艺流程 272
7.7.3 工艺设计 274
7.7.4 结果与建议 275
课后习题 275