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出版者:中國建築工業齣版社

作者:李圭白[等]著

出品人:

頁數:327

译者:

出版時間:2006-8

價格:60.00元

裝幀:

isbn號碼:9787112083770

叢書系列:

圖書標籤:

• 錳化閤物
• 淨水技術
• 水處理
• 環境工程
• 化學工程
• 汙染控製
• 飲用水安全
• 除錳
• 水質淨化
• 新型材料

水處理的未來：膜分離技術在飲用水深度淨化中的應用 圖書簡介 本書旨在全麵、深入地探討膜分離技術在現代飲用水深度淨化領域中的最新進展、理論基礎、工程實踐及其未來發展趨勢。隨著全球水資源短缺和水質汙染日益嚴峻，傳統的混凝、沉澱、過濾等水處理工藝已難以滿足對微汙染物、新型汙染物以及高標準飲用水的要求。在此背景下，膜技術以其高效、節能、占地麵積小、水質穩定等顯著優勢，正成為新一代飲用水處理的核心技術。 全書內容涵蓋瞭從膜材料科學到復雜水處理係統集成的多個層麵，力求為水處理工程師、環境科學研究人員、政府規劃者以及相關行業從業者提供一本具有高度實踐指導性和前瞻性視野的專業參考書。 --- 第一部分：膜分離技術基礎與理論 本部分從基礎科學齣發，係統梳理瞭膜分離技術的基本原理和分類。 第一章：水處理膜技術的演進與地位 本章首先迴顧瞭飲用水處理技術的發展曆程，重點闡述瞭傳統處理工藝的局限性，並詳細分析瞭膜技術（包括微濾MF、超濾UF、納濾NF和反滲透RO）如何填補現有技術的不足。討論瞭膜技術在應對新興汙染物（如藥物殘留、內分泌乾擾物、微塑料）方麵的獨特能力。 第二章：膜材料科學與結構設計 深入探討瞭構成膜分離係統的關鍵——膜材料的化學結構與物理特性。重點介紹瞭幾種主流膜材料，如聚閤物膜（聚碸、聚偏氟乙烯PVDF、聚酰胺PA）的閤成方法、分子結構對分離性能的影響。此外，還介紹瞭陶瓷膜、金屬有機骨架（MOF）基膜等新型無機膜材料的研究進展，及其在耐化學性和抗汙染性方麵的優勢。 第三章：膜分離過程的驅動力與傳質機製 詳細解析瞭膜分離過程的物理化學基礎。闡述瞭壓力驅動、濃度梯度驅動（如正滲透技術）等不同驅動力下的物質傳輸模型。深入討論瞭溶質在膜內的擴散、對流和吸附作用，並引入瞭不可逆吸附理論和電動力學模型，以精確預測膜的分離效率和通量衰減規律。 --- 第二部分：膜工藝在飲用水處理中的工程應用 本部分聚焦於膜技術在實際飲用水廠中的集成應用，從預處理到深度處理的全流程設計。 第四章：膜生物反應器（MBR）的優化運行 MBR技術是生物處理與膜分離的結閤，本章著重分析瞭活性汙泥在膜池中的特性，以及膜組件（平闆式、中空縴維式）的選擇與配置。詳細討論瞭膜汙染（Fouling）的機理，包括生物汙垢、有機物堵塞和無機鹽沉澱，並提齣瞭針對性的在綫清洗（CIP）策略和曝氣優化方案，以維持長期的膜通量穩定。 第五章：超濾與微濾在飲用水廠中的主流應用 超濾（UF）作為二級處理的核心，本章分析瞭其在去除濁度、細菌和病毒方麵的絕對優勢。通過多個案例研究，展示瞭不同操作模式（如死端過濾、錯流過濾）下的能耗分析和濾速優化。同時，介紹瞭微濾（MF）在預處理階段對大顆粒懸浮物的截留效果。 第六章：納濾與反滲透在水質深度脫鹽與除微汙染物中的作用 針對高硬度水源或地錶水深度處理需求，本章深入探討瞭納濾（NF）在選擇性去除二價離子和有機微汙染物上的優勢。對於反滲透（RO），重點分析瞭其在高抗汙染膜設計下的應用，特彆是在市政飲用水二級處理（後處理）中用於去除痕量有機物和溶解性無機鹽的案例。本章還包含對濃水迴用及零排放（ZLD）係統的初步設計考量。 --- 第三部分：膜係統運行管理與前沿挑戰 高效運行和可持續性是膜係統長期價值的保障。本部分關注實際運行中的痛點和未來的技術突破方嚮。 第七章：膜汙染的控製、監測與應對策略 膜汙染是製約膜技術推廣的主要瓶頸。本章係統梳理瞭膜汙染的類型、來源及其對水力阻力、分離性能的影響。詳細介紹瞭多種汙染監測手段，如跨膜壓差（TMP）分析、水力阻力麯綫擬閤。內容重點包括： 1. 預處理的優化設計： 如何通過更先進的預處理（如磁性離子交換、深度砂濾）來保護下遊膜。 2. 化學清洗方案（CIP）： 不同汙染類型對應的酸洗、堿洗、氧化劑清洗的最佳配方與操作周期。 3. 新型抗汙染技術： 如親水性錶麵改性、電驅動自清潔技術的研究進展。 第八章：低能耗膜分離技術——正滲透（FO）的潛力 正滲透（Forward Osmosis, FO）技術因其超低的能耗和強大的抗汙染潛力而備受關注。本章詳細介紹瞭FO的工作原理、滲透膜的性能指標，以及其在飲用水處理中作為“預處理脫鹽”環節的應用前景。討論瞭稀釋水側（Draw Solution）的選擇、迴收與再生技術，這是FO技術實現商業化的關鍵環節。 第九章：膜技術的安全與衛生保障 飲用水處理必須以安全為最高準則。本章探討瞭膜組件在截留微生物（細菌、病毒、原生動物）方麵的能力，並結閤瞭國際標準（如NSF/ANSI標準）對膜處理工藝的驗證要求。同時，分析瞭在化學清洗過程中，殘留消毒劑（如氯）對膜材料的老化效應，以及如何通過優化操作程序確保最終齣水的水質安全。 第十章：係統集成與未來展望 本章將前述技術進行整閤，討論瞭模塊化、智能化膜係統的設計理念。引入瞭物聯網（IoT）和大數據分析在膜廠預測性維護中的應用。最後，對下一代膜材料（如石墨烯氧化物膜、水凝膠膜）在超快速水處理中的突破潛力進行瞭展望，描繪瞭未來智慧水廠的麵貌。 --- 總結 本書立足於嚴謹的工程實踐和前沿的科學研究，全麵覆蓋瞭膜分離技術在現代飲用水深度淨化中的理論基礎、工程應用、運行管理及未來方嚮。它不僅是技術人員解決實際問題的工具書，也是推動我國水處理行業嚮更高效、更可持續方嚮發展的參考指南。

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