前言

膜分离技术是利用特殊的有机高分子或无机材料制成的膜将溶液隔开,使溶液中的某些溶质或水渗透出来,从而达到分离目的的技术。该技术是近40年来迅速发展为产业化的高新技术,具有分离效果好,一般没有相的变化,操作方便,设备紧凑,工作环境安全,节约能耗和化学试剂等优点,目前正受到广泛的应用。

1748年法国学者Abble Nellet发现了膜分离现象。20世纪50年代,Juda试制成功了高选择透过性的阴阳离子交换膜使电渗析投入使用。自此,膜技术应用得到飞速发展。微滤和电渗析于20世纪50年代率先进入工业应用,60年代反渗透投入使用,70年代是超滤,80年代是气体分离,90年代是渗透蒸发。随着技术的改进,在不断扩展应用领域的同时,工业应用的膜分离过程也不断发展和完善。

膜分离技术自问世以来得到了广泛的应用,但最初的研究和应用都是在水处理领域。在给水方面,膜分离技术脱离了传统的化学处理范畴,转入物理固液处理领域。这应该可以看作是由19世纪应用快滤方法,作为现代化水处理标志以来,100年后的又一次重大技术突破。与常规饮用水处理工艺相比,膜技术具有少投甚至不投加化学药剂、占地面积小、便于实现自动化等优点,并已大量应用于城镇自来水的深度处理上。正是由于膜技术的迅速发展,使得该技术被称为“21世纪的水处理技术”,在水处理中具有广阔的应用前景。

目前,有关介绍各种膜分离技术在水处理实验技术方面的专著在我国尚不多见,这对于推广膜法水处理技术是十分不利的。为了弥补这一不足,编者在近几年的教学、科研过程中,结合课程的教学实践,并在参考许多教材和资料、教学笔记的基础上编成本书,目的是想在规范我国化工、材料、环境等专业本科生膜技术领域的实验教学方面起到微薄作用。

本书共包括三章,由张宏伟负责本书结构框架的整体设计,理论、方法和技术研究的全面指导,王捷负责统稿,崔钊、王雨霏和张阳在本书的组稿过程中也做了大量的工作。

在本书的写作过程中,我们参考了前人的研究成果,在此,对所引用成果的作者表示感谢!

在本书正式出版之际,我们向支持和帮助本书编撰出版的中国纺织出版社表示感谢。

我们希望此教材能成为我国高等院校膜法水处理技术实验的方法指南,也希望它是一本膜分离技术应用于水处理的工具书,更希望通过本书的抛砖引玉,得到规范膜技术领域本科实验教学势在必行的共鸣。

受水平和时间所限,书中难免存在粗浅、纰漏和不足之处,欢迎广大读者批评指正。

编著者

2015年1月