陶瓷膜水处理技术与应用

　　《陶瓷膜水处理技术与应用》介绍了陶瓷膜分离技术的基本知识、基本原理，突出陶瓷膜在工业废水与生活污水治理中的应用，着重介绍了陶瓷膜分离技术的制膜方法、工艺过程、应用领域、应用实例以及陶瓷膜新耦合技术等。针对陶瓷膜技术在水处理中的应用，本书共设置了10章，第1～3章介绍了陶瓷膜现状、陶瓷膜的制备与表征；第4章介绍了陶瓷膜在分离领域中的过程特性；第5～9章介绍了陶瓷膜在工业废水、生活污水、饮用水净化、铁路交通废水等领域的应用；第10章介绍了陶瓷膜新耦合技术。 《陶瓷膜水处理技术与应用》具有一定的实践应用价值和研究参考价值，可为水处理技术、环境保护等相关领域的研究者、决策者、管理者和教育者提供参考，还可以作为高等院校环境及相关专业本科生或者研究生的教学用书，还可用作水处理技术、环境保护等相关领域的培训教材使用。

　　姚宏，北京交通大学环境学院，教授，系主任。多年来围绕难降解工业废水开展光催化等高级氧化与陶瓷膜耦合技术研究，联合昆士兰大学、新泽西理工学院、奥士康集团、首钢集团、河钢集团、金煤集团、河北玉锋制药集团、北京铁路局、机电科学研究院等联合成立了北京交通大学环保技术研究院，并开展了技术产学研应用和示范，具有丰富的相关经验。

第1章概述
1.1陶瓷膜的发展2
1.1.1陶瓷膜简介2
1.1.2陶瓷膜分类3
1.1.3陶瓷膜国内外性能对比5
1.1.4陶瓷膜市场应用情况分析6
1.2陶瓷膜的基本特性7
1.2.1陶瓷膜的结构和分离原理7
1.2.2陶瓷膜的特性9
1.3陶瓷膜的应用及经济性分析10
1.3.1生物医药10
1.3.2化工与石化12
1.3.3食品与饮料13
1.3.4特种水处理14
1.4陶瓷膜的未来发展趋势和展望22
1.4.1生物医药领域发展趋势22
1.4.2化工与石化领域发展趋势22
1.4.3食品与饮料领域发展趋势22
1.4.4特种水处理领域发展趋势23
参考文献23

第2章多孔陶瓷膜的制备
2.1成膜机理28
2.1.1流延成型法28
2.1.2挤压法29
2.1.3注浆成型法29
2.1.4溶胶-凝胶法29
2.1.5造孔剂工艺29
2.1.6相转化法固化成型30
2.2陶瓷膜制备方法30
2.2.1固态粒子烧结法30
2.2.2化学气相沉积法31
2.2.3阳极氧化法31
2.2.4溶胶-凝胶法31
2.2.5薄膜沉积法32
2.3工业化制备工艺33
2.3.1多孔陶瓷膜厚度的模型化与定量控制33
2.3.2多孔陶瓷膜孔径的模型化与定量控制34
2.3.3高孔隙率多孔陶瓷膜的定向制备35
2.4陶瓷膜制备工艺发展趋势和展望36
参考文献37

第3章杂化陶瓷膜的制备
3.1成膜机理41
3.2陶瓷膜的负载方法42
3.2.1溶胶-凝胶法42
3.2.2物理气相沉积法43
3.2.3化学气相沉积法44
3.2.4火焰喷涂热解法45
3.2.5等离子喷涂法46
3.2.6接枝共聚法46
3.2.7硅烷耦合法47
3.2.8浸涂法48
3.3制膜工艺与应用49
3.3.1溶胶-凝胶法49
3.3.2物理气相沉积法49
3.3.3化学气相沉积法50
3.3.4火焰喷涂热解法50
3.3.5等离子喷涂法51
3.3.6接枝共聚法52
3.3.7硅烷耦合法53
3.3.8浸涂法53
3.4杂化陶瓷膜研究展望53
参考文献55

第4章陶瓷膜在分离领域中的过程特性
4.1概述60
4.2陶瓷膜分离过程中分离性能的理论计算61
4.2.1膜通量与截留率61
4.2.2临界通量61
4.3陶瓷膜分离过程中的膜污染机理研究62
4.3.1膜污染与污染物62
4.3.2浓差极化65
4.3.3吸附和堵塞过程67
4.3.4凝胶层和滤饼层形成过程68
4.3.5膜污染预测模型68
4.4陶瓷膜污染影响因素70
4.4.1膜材料和膜结构性质70
4.4.2料液性质72
4.4.3操作条件74
4.5陶瓷膜污染控制技术75
4.5.1预处理75
4.5.2选膜及膜改性75
4.5.3优化操作条件76
4.5.4改变溶液性质77
4.6陶瓷膜的清洗与再生技术77
4.6.1陶瓷膜的清洗再生技术77
4.6.2不同应用领域中陶瓷膜清洗技术的研究现状79
4.7陶瓷膜分离过程中存在的问题与展望80
参考文献81

第5章陶瓷膜在工业废水处理中的应用
5.1概述86
5.2电镀废水87
5.2.1电镀废水的来源87
5.2.2电镀废水处理现状及排放标准88
5.2.3处理方法与工艺90
5.2.4陶瓷膜处理技术91
5.2.5案例分析92
5.3脱脂废水94
5.3.1脱脂废水的来源及特性94
5.3.2脱脂废水处理现状及存在问题94
5.3.3陶瓷膜组合处理工艺案例分析及评价95
5.4垃圾渗滤液96
5.4.1垃圾渗滤液的特点96
5.4.2垃圾渗滤液处理现状及存在问题97
5.4.3陶瓷膜组合处理工艺案例分析及评价98
5.5研磨废水101
5.5.1研磨废水的特点101
5.5.2研磨废水处理现状及存在问题102
5.5.3陶瓷膜组合处理工艺案例分析及评价103
5.6油田废水104
5.6.1油田废水的特点104
5.6.2油田废水处理现状及存在问题104
5.6.3陶瓷膜处理采油废水在国内外的研究现状106
5.6.4陶瓷膜组合处理工艺案例分析及评价107
5.7陶瓷膜在特种水处理中的应用108
5.7.1印花废水的特点108
5.7.2印花废水处理现状及存在问题109
5.7.3陶瓷膜处理印花废水的国内外研究现状111
5.7.4陶瓷动态膜处理印花废水案例分析及评价111
5.7.5发酵工业废水的特点112
5.7.6发酵工业废水处理现状及存在问题112
5.7.7陶瓷膜工艺处理发酵工业废水案例分析及评价113
5.7.8淀粉废水特点113
5.7.9淀粉废水处理现状及存在问题114
5.7.10陶瓷膜工艺处理淀粉废水案例分析及评价116
5.8陶瓷膜在电厂化学水处理中的应用117
5.8.1电厂化学水处理技术发展的特点117
5.8.2电厂化学水处理技术的应用要点118
5.8.3陶瓷膜在电厂化学水处理中的应用案例119
5.9陶瓷膜在工业废水处理中的展望122
参考文献123

第6章陶瓷膜在饮用水净化中的应用
6.1概述129
6.1.1饮用水分类及水质特点129
6.1.2饮用水水资源现状及存在问题130
6.2饮用水净化处理方法与工艺131
6.2.1处理方法131
6.2.2饮用水净化处理组合工艺134
6.3陶瓷膜在饮用水净化中的应用135
6.3.1陶瓷膜在饮用水处理中的分离原理135
6.3.2陶瓷膜在饮用水处理中的研究现状136
6.3.3陶瓷膜预处理组合工艺在饮用水处理中的应用136
6.3.4陶瓷膜在饮用水净化中的组合工艺及案例分析138
6.4陶瓷膜在饮用水处理中的问题与展望140
参考文献141

第7章陶瓷膜在生活污水处理中的应用
7.1概述144
7.1.1生活污水的特点及危害145
7.1.2生活污水的研究现状与存在问题146
7.2农村生活污水146
7.2.1农村污水的水质特点146
7.2.2农村污水处理现状及存在问题147
7.2.3农村污水处理方法与工艺147
7.2.4陶瓷膜在农村污水处理中的应用150
7.2.5陶瓷膜在农村污水处理中的组合工艺及案例分析150
7.3城市生活污水150
7.3.1城市生活污水的主要组成成分和危害150
7.3.2城市生活污水处理现状及存在问题151
7.3.3城市污水处理方法与工艺151
7.3.4陶瓷膜在城市污水处理中的应用153
7.3.5陶瓷膜在城市污水处理中的组合工艺及案例分析154
7.4餐饮废水154
7.4.1餐饮废水的来源和成分155
7.4.2餐饮废水的特点及危害155
7.4.3餐饮废水处理现状及存在问题156
7.4.4餐饮废水处理方法与工艺157
7.4.5陶瓷膜在餐饮废水处理中的应用159
7.4.6陶瓷膜组合工艺在水处理中的应用159
7.5陶瓷膜在生活污水处理中的问题与展望161
参考文献161

第8章陶瓷膜在海水淡化中的应用
8.1概述165
8.1.1海水水质特点165
8.1.2海水淡化的发展史及研究现状166
8.2海水淡化技术与处理工艺168
8.2.1海水淡化技术分类168
8.2.2热法在海水淡化中的应用169
8.2.3膜法在海水淡化中的应用172
8.2.4膜蒸馏技术在海水淡化中的应用174
8.2.5其他海水淡化方法176
8.2.6海水淡化组合处理工艺178
8.3膜蒸馏在海水淡化中的应用现状178
8.3.1陶瓷膜在海水淡化预处理中的应用178
8.3.2陶瓷膜在膜蒸馏海水淡化中的应用179
8.3.3陶瓷膜在海水淡化中的组合工艺及案例分析180
8.4陶瓷膜在海水淡化中存在的问题与展望181
参考文献182

第9章陶瓷膜在铁路交通建设与运营污水处理中的应用
9.1陶瓷膜处理铁路车辆段废水186
9.1.1车辆段废水处理研究进展186
9.1.2陶瓷膜处理铁路车辆段含油废水187
9.1.3基于陶瓷膜处理铁路洗涤废水188
9.2基于陶瓷膜处理火车站生活污水189
9.2.1火车站生活污水特点189
9.2.2火车站生活污水的处理工艺189
9.2.3基于陶瓷膜的火车站生活污水的处理案例190
9.3陶瓷膜用于铁路废水处理的展望191
参考文献191

第10章陶瓷膜的新技术进展及展望
10.1光催化陶瓷膜技术193
10.1.1序批式陶瓷膜耦合光芬顿体系中磺胺类抗生素的降解研究197
10.1.2连续流陶瓷膜耦合光芬顿体系中磺胺类抗生素的降解研究204
10.1.3陶瓷膜耦合光芬顿体系对磺胺类抗生素降解机制研究213
10.2电催化陶瓷膜技术223
10.2.1电催化与膜分离耦合工艺的主要影响因素223
10.2.2电催化与陶瓷膜耦合工艺研究进展224
10.3微波辅助陶瓷膜技术230
10.4化学辅助陶瓷膜技术231
10.4.1预臭氧氧化法231
10.4.2原位臭氧氧化法232
10.5陶瓷膜发展未来展望233
参考文献235