Ion Exchange and Solvent Extraction pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Sengupta, Arup K. (EDT)/ Marcus, Yizhak (EDT)/ Marinsky, Jacob A. (EDT)

出品人:

页数:378

译者:

出版时间:2004-3

价格:$ 259.84

装帧:HRD

isbn号码:9780824754891

丛书系列:

图书标签:

• 离子交换
• 溶剂萃取
• 分离科学
• 化学工程
• 环境化学
• 水处理
• 金属提取
• 分析化学
• 工业化学
• 化学工艺

《膜分离技术在水处理中的应用》 简介 本书聚焦于当前全球水资源短缺和水污染日益严峻的背景下，膜分离技术在水处理领域的最新进展与实践应用。内容涵盖了膜分离技术的基础理论、各类主流膜材料的性能特点，以及其在饮用水净化、海水淡化、工业废水回收利用等关键环节的具体操作与优化策略。本书旨在为水处理工程师、环境科学研究人员以及相关领域的从业者提供一本系统、深入且具有高度实践指导意义的参考著作。 第一章：膜分离技术基础与原理 本章首先系统阐述了膜分离技术的物理化学基础，包括跨膜驱动力（压力、浓度梯度、电位差）的形成机制、膜的选择性与渗透机理。详细介绍了孔隙理论、膜扩散理论以及表面溶胀理论等核心模型，帮助读者建立对膜分离过程的宏观和微观认知。 重点阐述了不同膜分离过程的区分与联系：微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）和反渗透（RO）在分离尺度、操作压力和应用侧重上的差异。此外，还深入分析了膜的传质阻力、浓差极化现象及其对分离效率的影响，并提供了常用的数学模型来量化这些效应。 第二章：新型膜材料与制备工艺 高质量的膜材料是高效水处理系统的核心。本章详尽考察了当前主流膜材料的演变历程与前沿研究。 1. 聚合物膜： 详细对比了聚砜（PSf）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚酰胺（PA）等常用高分子材料的化学稳定性、机械强度和亲疏水性。重点讨论了相转化法（如浇铸法、热致相分离法）在制备具有精确孔径结构膜方面的工艺控制要点，包括溶剂选择、沉淀浴温度对膜形貌（指状结构、核化区）的影响。 2. 无机膜： 对氧化铝、氧化锆、碳化硅等陶瓷膜的制备方法（如溶胶-凝胶法、沉积法）进行了深入剖析，强调了其优异的耐温耐压和抗污染特性。探讨了如何通过表面改性技术（如硅烷化处理）来优化无机膜的表面能，以增强其在复杂水体中的分离性能。 3. 新型复合膜： 详细介绍了选择性渗透层与支撑层材料的复合技术。特别关注了薄膜复合（TFC）膜的界面聚合工艺控制，以及在聚酰胺层中引入纳米材料（如石墨烯、碳纳米管、金属有机框架MOFs）以构建“高通量/高选择性”性能的交叉杂化膜的研究进展。 第三章：饮用水深度净化与海水淡化 本章将理论知识转化为具体的工程应用案例，聚焦于对水质要求极高的饮用水处理和海水淡化领域。 1. 饮用水处理中的膜应用： 讨论了如何利用超滤和微滤技术有效去除藻类、细菌、病毒和内毒素等微生物污染物。阐述了纳滤和反渗透在去除有机微污染物（如药物残留、内分泌干扰物EDCs）和离子污染物方面的优越性。探讨了多介质过滤、活性炭吸附与膜分离耦合系统（MF/UF-RO）的设计与运行优化，以确保出水水质达到国际最高标准。 2. 高效海水淡化技术： 深入分析了反渗透（SWRO）技术在处理高盐度海水时的关键挑战，如高压运行的能耗问题和膜污染的严重性。详细介绍了预处理工艺（如超滤预处理、膜接触氧化法）对提高RO膜寿命和脱盐率的至关重要性。此外，还探讨了正渗透（FO）技术在低能耗海水淡化领域的潜在优势及其面临的提取液选择与浓水处理难题。 第四章：工业废水资源化与零液体排放（ZLD） 工业废水处理的趋势正从单纯的污染物削减转向资源的回收与再利用。本章围绕这一目标，系统介绍膜技术的集成应用。 1. 难降解有机废水处理： 针对高浓度、难生物降解的工业废水（如染料、制药废水），探讨了膜生物反应器（MBR）技术结合臭氧氧化、芬顿反应等高级氧化技术（AOPs）的耦合策略。分析了MBR系统在污泥特性、膜污染控制和容积负荷等关键参数的优化。 2. 高盐工业废水处理与结晶： 重点阐述了膜蒸馏（MD）技术在处理低渗透通量废水、实现热能梯级利用方面的独特价值。结合纳滤、反渗透与膜蒸馏的组合工艺，设计了实现工业废水近零液体排放（ZLD）的集成方案，包括盐分的有效分离和最终结晶回收。 3. 特定工业废水案例分析： 提供了造纸废水脱色与回用、印染废水污染物回收、化工园区废水分质处理的具体工艺流程图和操作数据，指导工程实践。 第五章：膜系统的操作、维护与污染控制 膜污染是制约膜分离技术长期稳定运行的首要障碍。本章着重于解决实际操作中的痛点问题。 1. 膜污染的机理分类与表征： 将膜污染细分为可逆污染（如颗粒物截留、浓差极化）和不可逆污染（如生物污堵、有机物化学吸附）。介绍了傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）以及膜污染指数（FPI）等污染表征工具的应用。 2. 化学清洗与在线清洗： 详细列出了针对不同类型污染物的清洗剂选择原则（酸洗、碱洗、氧化剂清洗）。制定了系统的化学清洗流程图，包括清洗液浓度、温度、循环时间和接触时间的优化参数。同时，讨论了通过气擦洗、表面电荷控制等方法实现在线物理清洗的策略。 3. 膜系统的运行优化与智能化： 探讨了利用过程监测技术（如浊度、电导率、跨膜压差（TMP）实时监控）来预测污染趋势，实现智能化的清洗调度。介绍了膜污染的预防性措施，包括优化进水预处理参数和调整膜组件的流体力学设计。 第六章：膜分离技术的前沿趋势与未来展望 本章展望了膜分离技术在未来水处理领域的发展方向。内容包括： 正渗透与正向渗透/膜蒸馏耦合技术在能源效率提升方面的突破。 智能响应膜材料的设计，如pH敏感、光响应膜，以实现污染物“按需”释放或分离。 膜生物反应器（MBR）的集成化与小型化，适应分散式污水处理的需求。 膜技术在能源领域（如锂电池回收、氢气纯化）的交叉应用潜力。 本书的编排逻辑清晰，从理论基石到尖端应用，再到操作实践，力求为读者提供一个全面、深入且实用的技术指南。

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