膜分离技术及其应用 本科教学大纲

课程编码：                                 课程名称：膜分离技术及其应用

总 学 分：    1.5                             总 学 时：24

课程英文名称：Membrane Separation Technology and Their application

适用专业：    与环境相关专业

一、课程性质、地位和任务

《膜分离技术》是环境工程和环境科学专业的专业特色课。通过本课程的学习，主要使学生掌握膜分离技术基础理论，熟悉反渗透、纳滤、超滤、微滤、电渗析等膜技术的工作原理和各种膜分离组件的结构和各种膜技术的特点，培养学生综合利用膜技术基本理论与各种具体膜技术相结合进行初步应用设计的能力。

二、教学目标要求

1．掌握膜及膜分离技术的基本概念，了解国内外膜分离技术的发展现状及存在的主要问题。

2．理解并掌握电渗析、超滤、微滤、反渗透等分离膜的基本性质及工艺流程等。

3．掌握不同膜分离过程的基本理论及影响因素，并运用实际中去。

三、理论教学内容及安排

第1章 概述 (4.0学时)

教学目标：理解膜及膜分离技术等概念及以及膜分离技术的发展现状与趋势。

重点、难点：重点是对膜的认识；难点是膜分离过程的特点及其存在的问题。

1.1 分离膜与膜分离技术的概念 (1.0学时)

1.2 膜分离技术发展沿革 (1.0学时)

1.3 功能膜的分类 (0.5学时)

1.4 膜分离过程的类型 (0.5学时)

1.5 膜材料及膜的制备 (1.0学时)

第2章  电渗析 (3.0学时)

教学目标：理解电渗析的基本原理、渗析和电渗析等概念。

重点、难点：重点是离子迁移过程的的认识；难点是膜的选择透过性的影响因子。

2.1 概述 (0.5学时)

2.2 电渗析基本原理 (1.0学时)

2.3 电渗析主要组件 (0.5学时)

2.4 电渗析器 (0.5学时)

2.5  EDI (0.5学时)

第3章  反渗透(RO)  (4.0学时)

教学目标：理解反渗透、反渗透膜及渗透压等概念。

重点、难点：重点是从工程角度对反渗透膜和装置的理解；难点是反渗膜性质对反渗工程应用的影响。

3.1 概述 (0.5学时)

3.2 反渗透基本原理 (1.0学时)

  3.2.1渗透、渗透压和反渗透 (0.5学时)

  3.2.2反渗透分离机理 (0.5学时)

3.3 反渗透特性参数 (0.5学时)

3.4 反渗透膜及制备 (0.5学时)

3.5 反渗透膜装置及流程 (0.5学时)

3.6 反渗透的工程应用 (1.0学时)

第4章  超过滤(UF)  (3.5学时)

教学目标：理解超滤及超滤膜等概念。

重点、难点：超滤过程的基本理论知识的理解 。

4.1 概述 (0.5学时)

4.2 超过滤基本原理 (0.5学时)

4.3 超过滤膜 (0.5学时)

3.3 超过滤装置 (1.0学时)

3.4 超过滤膜的发展与工程应用 (1.0学时)

第5章  微孔过滤(MF)  (3.0学时)

教学目标：理解微滤及微滤膜等概念。

重点、难点：微滤过程的作用原理与微滤膜的性质。

5.1 概述 (0.5学时)

5.2 微滤膜 (0.5学时)

5.3 超滤装置及设备 (1.0学时)

5.4 微滤膜的发展与工程应用 (1.0学时)

第6章  气体分离膜  (2.5学时)

教学目标：理解分离膜等概念，掌握气体分离膜的基本特性。

重点、难点：气体分离膜的工作原理及其应用。

6.1 概述 (0.5学时)

6.2气体分离膜 (0.5学时)

6.3 气体的膜分离机制 (1.0学时)

6.4 气体的膜特性参数 (0.5学时)

第7章  膜法水处理工程实例  (4.0学时)

教学目标：理解膜分离技术集成与组合等概念，了解膜分离技术在水处理领域的应用。

重点、难点：膜分离技术集成的合理性，膜分离技术的选择。

7.1  地下水/地表水膜处理饮用水(2.0学时)

7.1.1、Jordan 微滤水处理厂 (0.5学时)

7.1.2、英国Clay Lane 超滤水厂 (0.5学时)

7.1.3、微滤/纳滤结合水厂 (0.5学时)

7.1.4、荷兰Heemskerk超滤/反渗透双膜水厂 (0.5学时)

7.2  海水/苦咸水淡化厂 (0.5学时)

7.3  工业用纯水/超纯水生产 (0.5学时)

7.4  污(废)水处理与回用 (1.0学时)

四、教学方式及考核方式

教学方式：多媒体教学。

课程考核方式：平时作业及考勤（30%），课程论文（70%）。 

五、主要参考文献

[1]  邵刚. 膜法水处理技术及工程实例. 化学工业出版社，2002年3月

[2]  刘茉娥. 膜分离技术. 化学工业出版社，2000年3月

[3] Zahid Amjad. 反渗透—膜技术、水化学和工业应用.                         化学工业出版社，1999年9月

撰稿人：左行涛 

审稿人：胡荣桂 朱端卫