膜法水處理技術集成及示範

本書以膜法水處理技術為主線，首先介紹了膜與膜過程基本概念和原理；其次概述了典型水質；然後按水處理主要應用領域即給水、排水、非常規水資源化（含中水）等，分別介紹了膜技術在人類生活生產中對各種水的處理的應用，特別是近年來膜技術與傳統水處理技術結合或替代而產生的一些新的集成技術案例及分析；最後概述了膜污染及其控制。本書旨在深入探索膜技術在水處理領域的發展趨勢和要求，以為不斷開發出高性能膜材料和新的膜過程、膜工藝、膜裝備等提供有益的借鑒，從而進一步提升水處理技術水準。

本書具有較強的技術性和針對性，可供從事膜材料研究及應用、膜法汙水處理等的工程技術人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學校環境科學與工程、市政工程、膜科學與技術及其他相關專業師生參閱。

第1章 膜與膜過程基本原理
1.1 膜技術的發展概況 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 膜的形態與分類 004
1.2.3 膜組件 005
1.2.4 膜技術特點 006
1.3 膜與膜過程的基本類型 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 其他膜過程 024
1.4 膜法水處理技術的發展前景及趨勢 026
參考文獻 028

第2章 水及其主要特徵污染物
2.1 水與水資源 031
2.1.1 地球上的水及水迴圈 031
2.1.2 水資源 031
2.2 常規污染物 035
2.2.1 物理污染物 035
2.2.2 化學污染物 036
2.2.3 生物污染物 037
2.3 難降解有機污染物 037
2.3.1 難降解有機污染物的來源與特徵 037
2.3.2 難降解有機污染物廢水處理技術 038
2.4 重金屬污染物 040
2.4.1 重金屬污染物的來源與特徵 040
2.4.2 重金屬污染物廢水處理技術 041
2.5 高鹽廢水 042
2.5.1 高鹽廢水的來源與特徵 042
2.5.2 高鹽廢水處理技術 043
2.6 其他污染物廢水 044
2.6.1 高含油廢水 044
2.6.2 酸鹼性工業廢水 045
2.6.3 含酚、氰及放射性污染物廢水 046
參考文獻 047

第3章 給水工藝中的膜集成技術及應用
3.1 超濾相關集成技術案例 049
3.1.1 引言 049
3.1.2 應用案例分析 050
3.1.3 超濾工藝新增成本的特點 067
3.1.4 壓力式和浸沒式膜性能比較 067
3.2 納濾相關集成技術案例 067
3.2.1 引言 067
3.2.2 應用案例分析 068
3.3 反滲透相關集成技術案例 080
3.3.1 引言 080
3.3.2 應用案例分析 081
參考文獻 090

第4章 排水工藝中的膜集成技術及應用
4.1 MBR 水處理技術 093
4.1.1 MBR 簡介 093
4.1.2 MBR 生物處理及工作原理 094
4.1.3 MBR 的構成與分類 094
4.1.4 MBR 的基本特點 098
4.1.5 MBR 工程應用案例分析 099
4.2 連續微濾水處理技術 128
4.2.1 連續微濾技術相關概念、原理及特點 128
4.2.2 連續微濾工程應用案例分析 129
4.3 雙膜法水處理技術 139
4.3.1 雙膜法簡介 139
4.3.2 雙膜法技術特點 139
4.3.3 雙膜法工程應用案例分析 140
4.4 其他排水工藝膜技術案例分析 154
4.4.1 均相淡化電滲析處理高氯廢水工程 154
4.4.2 奧運清河膜法系統應用工程 157
4.4.3 膜蒸餾技術及其系統在三河電廠脫硫廢水零排放處理中的中試試驗 160
參考文獻 165

第5章 非常規水資源化膜集成技術及應用
5.1 海水淡化技術 168
5.1.1 海水淡化發展現狀 168
5.1.2 膜技術在海水淡化中的應用 171
5.1.3 總結 188
5.2 市政污水資源化 188
5.2.1 市政污水資源化發展現狀 188
5.2.2 應用案例分析 190
5.2.3 總結 200
5.3 雨水綜合利用技術 201
5.3.1 雨水綜合利用發展現狀 201
5.3.2 應用案例分析 201
5.4 工業水回用技術 205
5.4.1 工業水資源化背景 205
5.4.2 應用案例分析 206
5.4.3 總結 228
5.5 其他工業水處理技術 229
5.5.1 應用案例分析 229
5.5.2 總結 243
參考文獻 245

第6章 膜污染與控制技術
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 膜污染表徵方法 250
6.2 膜生物反應器膜污染過程特徵 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 連續微濾膜污染 263
6.3.1 連續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 有機物、膠體及顆粒的污染 272
6.5.2 系統結垢的污染 273
6.5.3 細菌等微生物的污染 273
6.5.4 膜清洗 273
6.5.5 膜改性 277
6.6 其他膜過程中的膜污染 278
6.6.1 膜蒸餾過程中的膜污染 278
6.6.2 電滲析過程中的膜污染 280
參考文獻 283

附錄
附錄1 柱式中空纖維膜組件（HG/T 5111—2016） 290
附錄2 反滲透膜測試方法（GB/T 32373—2015） 300
附錄3 化工園區混合廢水處理技術規範（HG/T 5821—2020） 310