膜技术

随着科学技术的不断发展，“膜”这个名词已越来越多地在科研、生产和人们的生活中出现。尽管它不过是极薄的一层，却威力巨大，神通无比。当然，这里指的不是普通的塑料薄膜或皂泡液膜，而是那些具有特殊性能的功能膜。功能膜有很多种：有的能识别物质,有的能导电、导光，有的具有反应性能，有的能起分离作用等。

膜技术作为热点科技，已日益受到各界关注，发展速度极快，迄今为止，无论在膜透过理论的研究方面，还是在开发新膜材料及制膜工艺革新方面都取得了可喜的进展。

在众多的功能膜中具有选择透过性能的分离膜占有特殊的地位。它已经广泛地应用在当前大多数工业生产中，而且被认为将在21世纪的工业技术改造中起战略作用，是21世纪最有发展的高新技术之一。

作为一本高级科普读物，本书力求通过形象化的语言，向读者完整地介绍以分离膜为核心的各种膜技术，使读者通过本书对什么是膜技术、它的基本原理和特点以及主要应用有一个整体的了解。

需要指出的是，本书是在《膜技术》第一版的基础上，根据十多年新形势下膜技术的进展和出版社的意见及广大读者的期盼，特做了一定的修改和补充，在组织选材方面将基础知识与应用实例相结合，尽量做到通俗易懂，由浅入深。

修订后的版本仍分7章。第1章导论，概括介绍各种膜技术的大体分类、功能特征、作用机制及其进展概况等。第2章膜分离，主要讲解了膜分离技术的基本原理、特点及其发展史。第3章分离膜，重点介绍目前广泛应用的有机高分子聚合物分离膜的材料、特征、分类及其制膜技术。第4章膜分离装置与工艺，着重介绍以分离膜为核心的膜技术在工业上应用时采用的具体设备、工艺流程及其相关处理方法。第5章膜技术的应用，分六个方面，以具体例子详细介绍了膜技术在各种生产和生活领域中已经取得的应用成就。第6章是对膜分离技术今后发展的展望，重点论述了21世纪膜分离技术发展的几个大方向。第7章介绍了我国膜分离技术的发展过程和现状，并提出了作者对今后我国膜分离技术发展的粗浅看法，供读者参考。全书各章内容之间既有相互联系和交叉渗透，又有相对独立性和完整性，可以分别阅读。

本书由中国科学院大连化学物理研究所研究员王学松、郑领英共同编写。其中，第1、4章由王学松编写；第2、3、6、7章由郑领英编写；第5章是由两人合写的，王学松编写第51、53、54节，郑领英编写第52、55、56节。

本书编写的主要目的是使广大读者扩大视野，对功能膜有一个更全面的认识和更深入的了解，以使现代膜技术今后能更好地应用和推动未来的科技天地。^[1]

本书围绕以分离膜为核心的各种膜技术，介绍了各种膜技术的基本原理和特点；分离膜的材料及制膜技术；膜分离技术与其他分离方法的区别及其重要特性；重点阐述了膜技术在各工业领域中的实际应用和取得的成就；最后论述21世纪膜分离技术的发展方向。本书可供政府部门领导、企事业单位管理人员、科技工作者和大专院校师生阅读参考。^[1]

11分离膜002

111分离膜的分类002

112反渗透004

113正渗透007

114纳滤009

115超滤010

116微孔过滤012

117透析015

118电渗析017

119气体分离020

1110渗透蒸发024

1111控制释放029

1112液膜031

1113膜蒸馏033

1114保鲜膜035

12反应膜040

121膜反应器040

122酶膜生物反应器041

123钯膜反应器041

13传感膜043

131膜传感器043

132膜传感器的分类044

133膜传感器的原理与结构045

134化学传感器048

14能量转化膜049

141燃料电池049

142蓄电池054

15生物膜055

151生物膜的结构056

152生物膜的功能056^[1]

21分离技术在人类生产和生活中的重要作用058

22分离和膜分离058

23膜分离的基本原理059

24膜分离技术的特点060

25膜分离技术的发展史062

26膜分离的应用及市场064^[1]

31分离膜应具备的基本条件066

311分离性066

312透过性067

313物理、化学稳定性067

314经济性068

32膜材料069

321高聚物膜材料069

322无机膜073

33高聚物分离膜的形态结构075

331高聚物分离膜的形态结构075

332分离膜的形态结构与性能的关系075

333分离膜形态结构的测定076

34分离膜分类079

35高聚物分离膜的制造方法080

351浸沉凝胶相转化法(LS法)080

352复合膜的制法082^[1]

41膜组件的主要形式与比较085

411板框式085

412圆管式086

413螺旋卷式088

414中空纤维式089

415各种膜组件的比较091

42膜分离装置的基本流程092

43膜分离装置的操作工艺093

431膜分离过程中的浓差极化093

432前处理与膜的再生094^[1]

51水的脱盐与净化097

511海水与苦咸水淡化097

512电厂锅炉供水脱盐103

513超纯水制备104

514城市家庭饮用水的净化105

515纳滤膜技术在饮用水处理方面的应用108

52在食品工业的应用109

521乳品加工111

522酒类生产113

523果蔬汁加工115

524酶制剂生产117

525其他119

53在医疗、卫生方面的应用122

531医疗、卫生用水122

532药品生产125

533医疗应用134

534中药提炼151

54在石油、化工方面的应用153

541液膜法进行铀的分离回收153

542超滤法在电泳涂漆中的应用154

543膜法由合成氨弛放气中回收氢气156

544膜法回收有机蒸气157

545膜法制取富氧空气158

546液膜法氨基酸的生成和分离160

547膜法回收油田三次采油中的二氧化碳161

548渗透蒸发法用于无水乙醇的生产164

549中空纤维超滤膜在油田注水中的应用165

55在环境工程的应用168

551电泳漆废水169

552电镀废水170

553纤维工业废水173

554造纸工业废水176

555含油、脱脂废水177

556其他废水178

56其他应用181

561膜与生物技术181

562国防上的应用185

563在交通、运输方面的应用187

564脱气膜(气液分离膜)189^[1]

61从技术需要分析191

611研究新材料、开发新工艺191

612开发不同膜分离过程或膜分离与其他分离方法

联合使用的工艺流程193

613开发膜分离与传统的分离技术相结合的新型膜

分离过程195

614进一步开发膜分离与反应过程相结合的膜反应过程197

615发展膜科学197

62从应用需要分析199^[1]

71发展过程201

711液体分离膜的发展201

712膜法气体分离的发展202

713其他203

72现状203

721研究与开发203

722生产与应用204

723学术交流204

724存在的问题与差距205

73几点建议206编后语209^[1]