本書圍繞膜法水處理技術的發(fā)展歷程、膜材料制備、膜分離基本原理、膜組件設計、膜工藝形式和膜法水處理技術應用案例幾部分內(nèi)容展開，通過各部分的詳細介紹，形成了從“經(jīng)典理論”到“實踐應用”的完整膜法水處理理論和技術體系。在此基礎上，針對不同的水質(zhì)特征和應用場景，給出一系列的實際應用案例，以“工程化”的思維來闡述和分析膜法水處理工程中的設計、評價、運行和維護各技術環(huán)節(jié)。并且在主要章節(jié)末梳理了課后要點，以總結涵蓋膜法水處理技術的核心內(nèi)容。
本書旨在為高校環(huán)境、化工及材料等專業(yè)學生以及膜法水處理工程的技術人員，提供一本專業(yè)性和系統(tǒng)性較強并能夠反映當前膜法水處理技術前沿和發(fā)展方向的教材和技術指導用書。

第1章 膜法水處理技術發(fā)展及理論概述 001
1.1 膜法水處理技術的發(fā)展歷程 001
1.1.1 膜分離的概念 001
1.1.2 膜分離技術的發(fā)展和應用 002
1.2 膜技術在水處理領域中的應用 005
1.3 水處理工藝中分離膜的分類 005
1.3.1 微濾膜 005
1.3.2 超濾膜 006
1.3.3 納濾膜 007
1.3.4 反滲透膜 008
1.3.5 正滲透膜 011
1.3.6 電滲析膜 013
1.4 膜法水處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 臨界通量 020
1.4.4 濃差極化 023
1.4.5 過濾方式 025
1.5 水處理工藝用膜的制備 026
1.5.1 有機膜的制備 026
1.5.2 無機膜的制備 029
課后習題 031
參考文獻 031

第2章 膜法水處理應用中膜性能評價及組件設計 033
2.1 膜性能分析及評價方法 033
2.1.1 膜孔徑大小與分布 033
2.1.2 膜表面粗糙度 037
2.1.3 膜接觸角 037
2.1.4 膜表面電性 038
2.1.5 泡點壓力及拉伸斷裂強力 038
2.2 膜污染的表征及測試方法 039
2.2.1 無機污染物 039
2.2.2 有機污染物 039
2.2.3 污染物的形貌 040
2.3 膜組件設計 041
2.3.1 膜組件構型分類 041
2.3.2 膜組件運行及相關設計參數(shù) 044
2.3.3 膜組件優(yōu)化設計 045
2.3.4 單根膜纖維傳質(zhì)模型 047
2.3.5 膜組件結構及裝填密度的設計 048
2.3.6 膜纖維松弛度的設計 050
2.3.7 氣提式膜組件的設計 050
2.3.8 膜組件曝氣的設計 053
2.4 膜組件完整性檢測 054
2.4.1 膜破損誘因及膜完整性定義 054
2.4.2 直接檢測法 055
2.4.3 間接檢測法 056
2.5 膜技術標準 061
課后要點 063
課后習題 063
參考文獻 063

第3章 超、微濾膜在水處理中的應用 065
3.1 超、微濾的發(fā)展歷程 065
3.2 微濾 066
3.3 超濾 068
3.3.1 超濾分離機理 068
3.3.2 水處理超濾膜材料與性能 070
3.3.3 超濾膜參數(shù)的計算 072
3.4 超、微濾的膜污染與防控 073
3.4.1 超、微濾的膜污染 073
3.4.2 超、微濾膜污染的控制對策 074
3.4.3 超、微濾膜的清洗技術 076
3.5 超、微濾膜系統(tǒng)的運行 078
3.5.1 膜系統(tǒng)的運行 078
3.5.2 膜系統(tǒng)的停運維護 078
3.5.3 膜系統(tǒng)的維護管理 079
3.6 連續(xù)膜過濾工藝 079
3.6.1 工藝簡介 079
3.6.2 工藝設計與膜組件特點 080
3.6.3 操作流程與組件維護 081
3.7 浸沒式連續(xù)膜過濾工藝 083
3.7.1 工藝簡介 083
3.7.2 工藝設計與膜組件特點 083
3.7.3 操作流程與組件維護 084
3.8 膜生物反應器 086
3.8.1 膜生物反應器的分類及各自特點 086
3.8.2 膜生物反應器的控制及運行 095
3.8.3 MBR中的膜污染及膜清洗 099
3.8.4 MBR工藝系統(tǒng)的組成 102
3.8.5 MBR的技術經(jīng)濟分析及工程運行 105
課后要點 107
課后習題 107
參考文獻 108

第4章 納濾及反滲透膜分離技術 109
4.1 反滲透、納濾技術簡介 109
4.1.1 發(fā)展概況 109
4.1.2 反滲透、納濾基本原理 110
4.1.3 反滲透過程的特點及應用 112
4.1.4 納濾過程的特點及應用 112
4.2 反滲透、納濾膜及組件 112
4.2.1 反滲透與納濾膜的結構與性能 113
4.2.2 反滲透、納濾非對稱膜的制備 115
4.2.3 反滲透、納濾復合膜的制備 116
4.2.4 反滲透、納濾膜組件 117
4.2.5 國內(nèi)外主要反滲透與納濾膜產(chǎn)品簡介 120
4.3 分離機理與性能評價 121
4.3.1 反滲透分離機理 121
4.3.2 納濾分離機理 124
4.3.3 反滲透、納濾性能評價與計算 125
4.4 反滲透、納濾膜過程 128
4.4.1 反滲透、納濾工藝過程設計 128
4.4.2 濃差極化對反滲透和納濾過程的影響 132
4.4.3 反滲透、納濾的工藝操作方式 135
4.4.4 反滲透、納濾預處理系統(tǒng) 145
4.4.5 反滲透、納濾膜污染及清洗 150
4.5 反滲透、納濾技術的應用 152
4.5.1 反滲透、納濾技術的應用領域及應用情況簡介 152
4.5.2 反滲透、納濾技術的工程應用實例 153
課后要點 156
課后習題 157
部分課后習題答案 158
參考文獻 159

第5章 電滲析及電輔助膜分離技術 160
5.1 電滲析分離技術簡介 160
5.1.1 電滲析基本原理及特點 160
5.1.2 電滲析的基本過程與伴隨過程 162
5.1.3 電滲析過程傳質(zhì)理論 163
5.1.4 電滲析過程中的極化現(xiàn)象 169
5.1.5 雙極膜電滲析 174
5.1.6 反向電滲析 176
5.2 面向電滲析過程的離子交換膜 178
5.2.1 離子交換膜的基本概念及組成 178
5.2.2 離子交換膜的分類 179
5.2.3 離子交換膜的制備 181
5.2.4 離子交換膜的表征 184
5.3 電滲析器的基本結構及設計 186
5.3.1 電滲析器的基本結構 186
5.3.2 隔板與電極 187
5.3.3 基本計算公式 190
5.3.4 極限電流密度計算 192
5.3.5 預處理系統(tǒng) 194
5.4 電滲析的應用 195
5.4.1 電滲析在給水處理中的應用 195
5.4.2 電滲析在廢水中的應用 198
5.4.3 電滲析在化工生產(chǎn)中的應用 199
課后要點 202
課后習題 202
部分課后習題答案 203
參考文獻 205

第6章 其他新型膜處理技術在膜法水處理中的應用 206
6.1 膜蒸餾 206
6.1.1 膜蒸餾概述 206
6.1.2 膜蒸餾原理 206
6.1.3 膜蒸餾過程 207
6.1.4 膜蒸餾技術的應用 209
6.2 膜生物膜反應器 217
6.2.1 膜曝氣生物膜反應器 217
6.2.2 氫基質(zhì)膜生物膜反應器 222
6.2.3 甲烷基質(zhì)膜生物膜反應器 227
6.3 正向滲透 228
6.3.1 正向滲透概述 228
6.3.2 正向滲透的原理 228
6.3.3 正向滲透的過程 229
6.3.4 正向滲透膜材料 232
6.3.5 正向滲透的應用 233
6.4 膜萃取反應器 234
6.4.1 膜萃取反應器概述 234
6.4.2 膜萃取過程 236
6.4.3 膜萃取反應器的應用 238
課后要點 239
課后習題 240
參考文獻 240

第7章 膜法水處理技術的組合工藝應用案例 246
7.1 某化工工業(yè)園區(qū)集中供水工程 246
7.1.1 工程概況 246
7.1.2 工藝流程 247
7.1.3 工藝設計 248
7.1.4 結果與建議 250
7.2 某新材料公司中水回用工程 251
7.2.1 工程概況 251
7.2.2 工藝流程 252
7.2.3 工藝設計 252
7.2.4 結果與建議 254
7.3 某氨基酸公司中水回用工程 255
7.3.1 工程概況 255
7.3.2 工藝流程 256
7.3.3 工藝設計 256
7.3.4 結果與建議 259
7.4 某石化企業(yè)全膜法除鹽水鍋爐供水工程 259
7.4.1 工程概況 259
7.4.2 工藝流程 260
7.4.3 工藝設計 261
7.4.4 結果與建議 263
7.5 某農(nóng)業(yè)園區(qū)地表咸水淡化工程 264
7.5.1 工程概況 264
7.5.2 工藝流程 264
7.5.3 工藝設計 266
7.5.4 結果與建議 267
7.6 某煉化企業(yè)煉油污水處理工程 268
7.6.1 工程概況 268
7.6.2 工藝流程 268
7.6.3 工藝設計 269
7.6.4 結果與建議 271
7.7 某印染廢水脫鹽回用工程 272
7.7.1 工程概況 272
7.7.2 工藝流程 272
7.7.3 工藝設計 274
7.7.4 結果與建議 275
課后習題 275