膜技術

隨著科學技術的不斷發展，“膜”這個名詞已越來越多地在科研、生產和人們的生活中出現。儘管它不過是極薄的一層，卻威力巨大，神通無比。當然，這裡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。功能膜有很多種：有的能識別物質，有的能導電、導光，有的具有反應性能，有的能起分離作用等。

膜技術作為熱點科技，已日益受到各界關注，發展速度極快，迄今為止，無論在膜透過理論的研究方面，還是在開發新膜材料及制膜工藝革新方面都取得了可喜的進展。

在眾多的功能膜中具有選擇透過性能的分離膜佔有特殊的地位。它已經廣泛地應用在當前大多數工業生產中，而且被認為將在21世紀的工業技術改造中起戰略作用，是21世紀最有發展的高新技術之一。

作為一本高級科普讀物，本書力求通過形象化的語言，向讀者完整地介紹以分離膜為核心的各種膜技術，使讀者通過本書對什麼是膜技術、它的基本原理和特點以及主要應用有一個整體的了解。

需要指出的是，本書是在《膜技術》第一版的基礎上，根據十多年新形勢下膜技術的進展和出版社的意見及廣大讀者的期盼，特做了一定的修改和補充，在組織選材方面將基礎知識與應用實例相結合，盡量做到通俗易懂，由淺入深。

修訂后的版本仍分7章。第1章導論，概括介紹各種膜技術的大體分類、功能特徵、作用機制及其進展概況等。第2章膜分離，主要講解了膜分離技術的基本原理、特點及其發展史。第3章分離膜，重點介紹目前廣泛應用的有機高分子聚合物分離膜的材料、特徵、分類及其制膜技術。第4章膜分離裝置與工藝，著重介紹以分離膜為核心的膜技術在工業上應用時採用的具體設備、工藝流程及其相關處理方法。第5章膜技術的應用，分六個方面，以具體例子詳細介紹了膜技術在各種生產和生活領域中已經取得的應用成就。第6章是對膜分離技術今後發展的展望，重點論述了21世紀膜分離技術發展的幾個大方向。第7章介紹了我國膜分離技術的發展過程和現狀，並提出了作者對今後我國膜分離技術發展的粗淺看法，供讀者參考。全書各章內容之間既有相互聯繫和交叉滲透，又有相對獨立性和完整性，可以分別閱讀。

本書由中國科學院大連化學物理研究所研究員王學松、鄭領英共同編寫。其中，第1、4章由王學松編寫；第2、3、6、7章由鄭領英編寫；第5章是由兩人合寫的，王學松編寫第51、53、54節，鄭領英編寫第52、55、56節。

本書編寫的主要目的是使廣大讀者擴大視野，對功能膜有一個更全面的認識和更深入的了解，以使現代膜技術今後能更好地應用和推動未來的科技天地。

11分離膜002

111分離膜的分類002

112反滲透004

113正滲透007

114納濾009

115超濾010

116微孔過濾012

117透析015

118電滲析017

119氣體分離020

1110滲透蒸發024

1111控制釋放029

1112液膜031

1113膜蒸餾033

1114保鮮膜035

12反應膜040

121膜反應器040

122酶膜生物反應器041

123鈀膜反應器041

13感測膜043

131膜感測器043

132膜感測器的分類044

133膜感測器的原理與結構045

134化學感測器048

14能量轉化膜049

141燃料電池049

142蓄電池054

15生物膜055

151生物膜的結構056

152生物膜的功能056

21分離技術在人類生產和生活中的重要作用058

22分離和膜分離058

23膜分離的基本原理059

24膜分離技術的特點060

25膜分離技術的發展史062

26膜分離的應用及市場064

31分離膜應具備的基本條件066

311分離性066

312透過性067

313物理、化學穩定性067

314經濟性068

32膜材料069

321高聚物膜材料069

322無機膜073

33高聚物分離膜的形態結構075

331高聚物分離膜的形態結構075

332分離膜的形態結構與性能的關係075

333分離膜形態結構的測定076

34分離膜分類079

35高聚物分離膜的製造方法080

351浸沉凝膠相轉化法(LS法)080

352複合膜的製法082

41膜組件的主要形式與比較085

411板框式085

412圓管式086

413螺旋卷式088

414中空纖維式089

415各種膜組件的比較091

42膜分離裝置的基本流程092

43膜分離裝置的操作工藝093

431膜分離過程中的濃差極化093

432前處理與膜的再生094

51水的脫鹽與凈化097

511海水與苦鹹水淡化097

512電廠鍋爐供水脫鹽103

513超純水製備104

514城市家庭飲用水的凈化105

515納濾膜技術在飲用水處理方面的應用108

52在食品工業的應用109

521乳品加工111

522酒類生產113

523果蔬汁加工115

524酶製劑生產117

525其他119

53在醫療、衛生方面的應用122

531醫療、衛生用水122

532藥品生產125

533醫療應用134

534中藥提煉151

54在石油、化工方面的應用153

541液膜法進行鈾的分離回收153

542超濾法在電泳塗漆中的應用154

543膜法由合成氨弛放氣中回收氫氣156

544膜法回收有機蒸氣157

545膜法製取富氧空氣158

546液膜法氨基酸的生成和分離160

547膜法回收油田三次採油中的二氧化碳161

548滲透蒸發法用於無水乙醇的生產164

549中空纖維超濾膜在油田注水中的應用165

55在環境工程的應用168

551電泳漆廢水169

552電鍍廢水170

553纖維工業廢水173

554造紙工業廢水176

555含油、脫脂廢水177

556其他廢水178

56其他應用181

561膜與生物技術181

562國防上的應用185

563在交通、運輸方面的應用187

564脫氣膜(氣液分離膜)189

61從技術需要分析191

611研究新材料、開發新工藝191

612開發不同膜分離過程或膜分離與其他分離方法

聯合使用的工藝流程193

613開發膜分離與傳統的分離技術相結合的新型膜

分離過程195

614進一步開發膜分離與反應過程相結合的膜反應過程197

615發展膜科學197

62從應用需要分析199

71發展過程201

711液體分離膜的發展201

712膜法氣體分離的發展202

713其他203

72現狀203

721研究與開發203

722生產與應用204

723學術交流204

724存在的問題與差距205

73幾點建議206編后語209