本書以膜法水處理技術(shù)為主線,首先介紹了膜與膜過(guò)程基本概念和原理;其次概述了典型水質(zhì);然后按水處理主要應(yīng)用領(lǐng)域即給水、排水、非常規(guī)水資源化(含中水)等,分別介紹了膜技術(shù)在人類生活生產(chǎn)中對(duì)各種水的處理的應(yīng)用,特別是近年來(lái)膜技術(shù)與傳統(tǒng)水處理技術(shù)結(jié)合或替代而產(chǎn)生的一些新的集成技術(shù)案例及分析;最后概述了膜污染及其控制。本書旨在深入探索膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和要求,以為不斷開發(fā)出高性能膜材料和新的膜過(guò)程、膜工藝、膜裝備等提供有益的借鑒,從而進(jìn)一步提升水處理技術(shù)水平。
本書具有較強(qiáng)的技術(shù)性和針對(duì)性,可供從事膜材料研究及應(yīng)用、膜法污水處理等的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考,也可供高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程、市政工程、膜科學(xué)與技術(shù)及其他相關(guān)專業(yè)師生參閱。
張宇峰,天津城建大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院院長(zhǎng)、教授,高性能復(fù)合膜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人,長(zhǎng)期從事膜制備與膜過(guò)程應(yīng)用研究工作,先后主持承擔(dān)多項(xiàng)科研項(xiàng)目,發(fā)表學(xué)術(shù)論文百余篇,獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)6項(xiàng)。
第1章 膜與膜過(guò)程基本原理
1.1 膜技術(shù)的發(fā)展概況 001
1.2 膜分離的概念與分類 003
1.2.1 膜分離的概念 003
1.2.2 膜的形態(tài)與分類 004
1.2.3 膜組件 005
1.2.4 膜技術(shù)特點(diǎn) 006
1.3 膜與膜過(guò)程的基本類型 007
1.3.1 微濾(MF) 007
1.3.2 超濾(UF) 010
1.3.3 納濾(NF) 011
1.3.4 反滲透(RO) 013
1.3.5 電滲析和離子交換膜(ED) 016
1.3.6 膜蒸餾(MD) 019
1.3.7 其他膜過(guò)程 024
1.4 膜法水處理技術(shù)的發(fā)展前景及趨勢(shì) 026
參考文獻(xiàn) 028
第2章 水及其主要特征污染物
2.1 水與水資源 031
2.1.1 地球上的水及水循環(huán) 031
2.1.2 水資源 031
2.2 常規(guī)污染物 035
2.2.1 物理污染物 035
2.2.2 化學(xué)污染物 036
2.2.3 生物污染物 037
2.3 難降解有機(jī)污染物 037
2.3.1 難降解有機(jī)污染物的來(lái)源與特征 037
2.3.2 難降解有機(jī)污染物廢水處理技術(shù) 038
2.4 重金屬污染物 040
2.4.1 重金屬污染物的來(lái)源與特征 040
2.4.2 重金屬污染物廢水處理技術(shù) 041
2.5 高鹽廢水 042
2.5.1 高鹽廢水的來(lái)源與特征 042
2.5.2 高鹽廢水處理技術(shù) 043
2.6 其他污染物廢水 044
2.6.1 高含油廢水 044
2.6.2 酸堿性工業(yè)廢水 045
2.6.3 含酚、氰及放射性污染物廢水 046
參考文獻(xiàn) 047
第3章 給水工藝中的膜集成技術(shù)及應(yīng)用
3.1 超濾相關(guān)集成技術(shù)案例 049 3.1.1 引言 049
3.1.2 應(yīng)用案例分析 050
3.1.3 超濾工藝新增成本的特點(diǎn) 067
3.1.4 壓力式和浸沒式膜性能比較 067
3.2 納濾相關(guān)集成技術(shù)案例 067
3.2.1 引言 067
3.2.2 應(yīng)用案例分析 068
3.3 反滲透相關(guān)集成技術(shù)案例 080
3.3.1 引言 080
3.3.2 應(yīng)用案例分析 081
參考文獻(xiàn) 090
第4章 排水工藝中的膜集成技術(shù)及應(yīng)用
4.1 MBR 水處理技術(shù) 093
4.1.1 MBR 簡(jiǎn)介 093
4.1.2 MBR 生物處理及工作原理 094
4.1.3 MBR 的構(gòu)成與分類 094
4.1.4 MBR 的基本特點(diǎn) 098
4.1.5 MBR 工程應(yīng)用案例分析 099
4.2 連續(xù)微濾水處理技術(shù) 128
4.2.1 連續(xù)微濾技術(shù)相關(guān)概念、原理及特點(diǎn) 128
4.2.2 連續(xù)微濾工程應(yīng)用案例分析 129
4.3 雙膜法水處理技術(shù) 139
4.3.1 雙膜法簡(jiǎn)介 139
4.3.2 雙膜法技術(shù)特點(diǎn) 139
4.3.3 雙膜法工程應(yīng)用案例分析 140
4.4 其他排水工藝膜技術(shù)案例分析 154
4.4.1 均相淡化電滲析處理高氯廢水工程 154
4.4.2 奧運(yùn)清河膜法系統(tǒng)應(yīng)用工程 157
4.4.3 膜蒸餾技術(shù)及其系統(tǒng)在三河電廠脫硫廢水零排放處理中的中試試驗(yàn) 160
參考文獻(xiàn) 165
第5章 非常規(guī)水資源化膜集成技術(shù)及應(yīng)用
5.1 海水淡化技術(shù) 168
5.1.1 海水淡化發(fā)展現(xiàn)狀 168
5.1.2 膜技術(shù)在海水淡化中的應(yīng)用 171
5.1.3 總結(jié) 188
5.2 市政污水資源化 188
5.2.1 市政污水資源化發(fā)展現(xiàn)狀 188
5.2.2 應(yīng)用案例分析 190
5.2.3 總結(jié) 200
5.3 雨水綜合利用技術(shù) 201
5.3.1 雨水綜合利用發(fā)展現(xiàn)狀 201
5.3.2 應(yīng)用案例分析 201
5.4 工業(yè)水回用技術(shù) 205
5.4.1 工業(yè)水資源化背景 205
5.4.2 應(yīng)用案例分析 206
5.4.3 總結(jié) 228
5.5 其他工業(yè)水處理技術(shù) 229
5.5.1 應(yīng)用案例分析 229
5.5.2 總結(jié) 243
參考文獻(xiàn) 245
第6章 膜污染與控制技術(shù)
6.1 膜污染及其分類 248
6.1.1 膜污染概念 248
6.1.2 膜污染分類 249
6.1.3 膜污染模型 249
6.1.4 膜污染表征方法 250
6.2 膜生物反應(yīng)器膜污染過(guò)程特征 253
6.2.1 MBR 膜污染定義 253
6.2.2 污染原因及類別 253
6.2.3 MBR 膜污染影響因素 255
6.2.4 控制策略 258
6.2.5 膜清洗 260
6.3 連續(xù)微濾膜污染 263
6.3.1 連續(xù)微濾膜污染的影響因素 263
6.3.2 控制方法 264
6.3.3 膜清洗 265
6.3.4 清洗案例 266
6.4 納濾膜污染 267
6.4.1 納濾膜污染的影響因素 267
6.4.2 控制方法 267
6.4.3 膜改性 268
6.4.4 膜清洗 268
6.5 反滲透膜污染 272
6.5.1 有機(jī)物、膠體及顆粒的污染 272
6.5.2 系統(tǒng)結(jié)垢的污染 273
6.5.3 細(xì)菌等微生物的污染 273
6.5.4 膜清洗 273
6.5.5 膜改性 277
6.6 其他膜過(guò)程中的膜污染 278
6.6.1 膜蒸餾過(guò)程中的膜污染 278
6.6.2 電滲析過(guò)程中的膜污染 280
參考文獻(xiàn) 283
附錄
附錄1 柱式中空纖維膜組件(HG/T 5111—2016) 290
附錄2 反滲透膜測(cè)試方法(GB/T 32373—2015) 300
附錄3 化工園區(qū)混合廢水處理技術(shù)規(guī)范(HG/T 5821—2020) 310