描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787122285775
编辑推荐
沙漠水处理工程实例全过程解析，对沙漠等类似地区的苦咸水淡化、脱盐等水处理工程有很强的参考意义。
内容简介
本书针对某苦咸水脱盐工程项目规划中提高系统回收率所面临的能耗、药剂消耗、可靠性等问题，基于反渗透系统的设计计算及运行试验，得到了提高沙漠苦咸水淡化回收率、降低能耗、浓水处理及综合利用的方法，提出了设计优化建议，对类似的水处理能耗、药剂消耗、稳定性、自动控制等关键问题的解决有很强的参考性和指导性。
本书可供从事苦咸水淡化处理项目的工程技术人员和科研人员阅读，也可供环境工程、海水淡化等相关专业的师生参考。
本书可供从事苦咸水淡化处理项目的工程技术人员和科研人员阅读，也可供环境工程、海水淡化等相关专业的师生参考。
目 录
第1章绪论1
1.1苦咸水处理的重要性1
1.2撒哈拉沙漠苦咸水淡化需求3
1.3国内外苦咸水处理研究现状4
1.3.1苦咸水概述4
1.3.2反渗透技术研究现状及发展趋势5
1.4阿尔及利亚因萨拉脱盐处理站工程介绍6
1.4.1招标文件基本要求6
1.4.2工艺流程描述7
第2章反渗透系统设计11
2.1概述11
2.1.1半透膜概念11
2.1.2干膜与湿膜11
2.1.3膜污染13
2.2预处理工艺设计14
2.2.1概述14
2.2.2预处理出水水质14
2.2.3多介质过滤器15
2.2.4保安过滤器15
2.2.5工艺流量梯度15
2.2.6预处理工艺选择16
2.3膜系统工艺设计17
2.3.1膜分离性能指标18
2.3.2反渗透膜的选择19
2.3.3设计导则21
2.3.4理论与实际设计模式21
2.3.5优化设计数学模型23
2.3.6设计软件24
2.3.7方案优选25
2.4辅助设施设计要点25
2.4.1压力容器25
2.4.2加压水泵25
2.4.3辅助设备、变频器、仪表及控制系统等26
2.5后处理设计27
2.6膜法水处理厂节能降耗27
2.6.1能耗分析27
2.6.2节能降耗途径27
2.7反渗透系统的回收率27
2.7.1难溶盐结垢28
2.7.2浓水流量31
2.7.3浓差极化31
2.7.4通量平衡33
2.7.5提高回收率的措施34
第3章高效苦咸水脱盐中试装置设计和改造36
3.1工艺设计条件36
3.1.1原水水质36
3.1.2产水水质37
3.1.3设计水量37
3.2工艺方案优选37
3.2.1化学法去硬度37
3.2.2膜系统配置38
3.2.3浓水回流38
3.2.4产水勾兑38
3.2.5工艺流程38
3.3膜系统设计40
3.3.1难溶盐极限回收率的确定40
3.3.2膜系统计算模拟42
3.3.3不同原水总含盐量下的全厂回收率44
3.4药剂的选型44
3.4.1药剂的作用44
3.4.2药剂配制及添加46
3.5制造、检验、安装及试运47
3.5.1中试装置主要配置47
3.5.2橇块制作及工厂检验48
3.5.3橇块现场安装49
3.5.4橇块现场试运52
3.5.5橇块现场试验54
3.5.6装置产水水质分析55
3.6控制系统优化55
3.6.1泵站旧水处理装置控制系统缺陷55
3.6.2控制系统研制与升级改造56
3.6.3控制模式57
3.6.4仪表控制系统组成和特点57
3.6.5沙漠苦咸水淡化装置运行现状61
3.7中试装置运行情况及技术要求61
第4章苦咸水脱盐装置运行考核及检验64
4.1装置操作运行要点64
4.1.1装置日常维护64
4.1.2膜的保存67
4.1.3装置化学清洗方案68
4.2装置运行测试70
4.2.1装置6个月工业运行考核71
4.2.2中试装置经济性分析75
4.2.3测试结论76
4.2.4中试装置投用1年运行状态76
4.3预处理段故障76
4.3.1保安过滤器故障76
4.3.2气泡导致压力波动77
4.3.3启停阶段压力波动78
4.3.4预处理段流量及压力不足78
4.3.5加药不适导致RO装置性能下降79
4.3.6RO膜机械污堵79
4.3.7RO膜化学及微生物污堵80
4.4RO膜解剖分析82
4.4.1取样82
4.4.2外观检查83
4.4.3微观检查83
4.4.4化学清洗试验86
4.4.5处理建议87
4.5水温监测87
4.5.1水源地水温87
4.5.2水温变化因素分析88
4.5.3装置水温检测88
4.6试验RO浓水反冲洗多介质过滤器88
4.6.1试验目的88
4.6.2试验方法89
4.6.3运行记录表格90
4.6.4断水后检查情况91
4.7苦咸水淡化橇运行要点94
第5章沙漠高温地区苦咸水处理系统选材96
5.1苦咸水对不锈钢的腐蚀96
5.1.1腐蚀情况96
5.1.2针对腐蚀问题的实验室分析97
5.1.3不锈钢腐蚀机理分析101
5.2不锈钢腐蚀处修复102
5.2.1修复方案的确定过程102
5.2.2修复施工方案103
5.2.3修复特点104
5.2.4Belzona修复层微观分析105
5.2.5Belzona缺陷的建议措施108
5.2.6试验报告结论108
5.3苦咸水处理系统选材建议109
第6章浓水处理及资源化利用111
6.1概述111
6.1.1浓水利用111
6.1.2深井注射112
6.1.3蒸发塘112
6.1.4液体零排放(ZLD)112
6.2蒸发塘的设计114
6.2.1国内外研究现状114
6.2.2蒸发塘面积计算115
6.2.3蒸发塘的分级设计117
6.2.4各蒸发单元水深确定118
6.2.5蒸发塘防渗118
6.2.6浓盐水输送管道选材119
6.2.7雨水阻断119
6.2.8混凝土结构设计119
6.2.9收泥设施119
6.3基于太阳能淡化温室的浓水处理技术119
6.3.1太阳能淡化温室的基本结构120
6.3.2太阳能淡化温室的性能122
6.3.3太阳能淡化温室的缺陷122
6.4利用表面蒸发降低厂房温度123
6.4.1影响膜间温度的因素124
6.4.2液体表面蒸发的设想124
6.5浓盐水资源化利用125
6.5.1浓盐水排放的地下散水池方案125
6.5.2利用湿地生物处理技术稳固沙漠126
第7章高效反渗透脱盐装置大型化和模块化130
7.1系统设计130
7.1.1运行压力的确定130
7.1.2膜间温度控制131
7.2因萨拉脱盐处理站主要处理工艺131
7.2.1进水室131
7.2.2原水提升池131
7.2.3砂碳过滤器131
7.2.4反渗透系统（RO）132
7.2.5产品水池及外送泵133
7.2.6加药系统134
7.3大型脱盐处理站控制系统134
7.3.1扩大控制系统规模134
7.3.2增加在线水质分析系统134
7.3.3扩大生产工艺自动化规模135
7.3.4恒压和恒流量控制概念135
7.4因萨拉脱盐处理站操作维护135
7.4.1保安过滤器135
7.4.2化学药剂的选择及准备136
7.4.3脱盐处理站RO系统加药及能耗计算136
7.4.4浓水生物处理137
7.5煤层气产出水对比研究138
7.5.1水质比较138
7.5.2煤层气产出水处理与模块化139
7.5.3可移动式水处理组合装置139
7.6苦咸水淡化技术产业化建议140
7.7技术创新和应用前景141
第8章高效苦咸水脱盐技术发展新趋势143
8.1浓水综合利用集成技术143
8.1.1浓盐水处理方案优化143
8.1.2浓水综合利用集成技术的展望147
8.2正渗透（FO）淡化技术147
8.2.1正渗透(FO)原理147
8.2.2正渗透（FO）的应用149
8.2.3正渗透膜材料155
8.2.4正渗透技术的展望157
8.3油砂产出水FO处理技术应用研究157
8.3.1油砂产出水处理技术现状158
8.3.2不同汲取液下FO性能比较158
8.3.3油砂产出水FO技术展望159
附录161
附录1符号和缩略词说明161
附录2术语解释162
参考文献164
后记166
1.1苦咸水处理的重要性1
1.2撒哈拉沙漠苦咸水淡化需求3
1.3国内外苦咸水处理研究现状4
1.3.1苦咸水概述4
1.3.2反渗透技术研究现状及发展趋势5
1.4阿尔及利亚因萨拉脱盐处理站工程介绍6
1.4.1招标文件基本要求6
1.4.2工艺流程描述7
第2章反渗透系统设计11
2.1概述11
2.1.1半透膜概念11
2.1.2干膜与湿膜11
2.1.3膜污染13
2.2预处理工艺设计14
2.2.1概述14
2.2.2预处理出水水质14
2.2.3多介质过滤器15
2.2.4保安过滤器15
2.2.5工艺流量梯度15
2.2.6预处理工艺选择16
2.3膜系统工艺设计17
2.3.1膜分离性能指标18
2.3.2反渗透膜的选择19
2.3.3设计导则21
2.3.4理论与实际设计模式21
2.3.5优化设计数学模型23
2.3.6设计软件24
2.3.7方案优选25
2.4辅助设施设计要点25
2.4.1压力容器25
2.4.2加压水泵25
2.4.3辅助设备、变频器、仪表及控制系统等26
2.5后处理设计27
2.6膜法水处理厂节能降耗27
2.6.1能耗分析27
2.6.2节能降耗途径27
2.7反渗透系统的回收率27
2.7.1难溶盐结垢28
2.7.2浓水流量31
2.7.3浓差极化31
2.7.4通量平衡33
2.7.5提高回收率的措施34
第3章高效苦咸水脱盐中试装置设计和改造36
3.1工艺设计条件36
3.1.1原水水质36
3.1.2产水水质37
3.1.3设计水量37
3.2工艺方案优选37
3.2.1化学法去硬度37
3.2.2膜系统配置38
3.2.3浓水回流38
3.2.4产水勾兑38
3.2.5工艺流程38
3.3膜系统设计40
3.3.1难溶盐极限回收率的确定40
3.3.2膜系统计算模拟42
3.3.3不同原水总含盐量下的全厂回收率44
3.4药剂的选型44
3.4.1药剂的作用44
3.4.2药剂配制及添加46
3.5制造、检验、安装及试运47
3.5.1中试装置主要配置47
3.5.2橇块制作及工厂检验48
3.5.3橇块现场安装49
3.5.4橇块现场试运52
3.5.5橇块现场试验54
3.5.6装置产水水质分析55
3.6控制系统优化55
3.6.1泵站旧水处理装置控制系统缺陷55
3.6.2控制系统研制与升级改造56
3.6.3控制模式57
3.6.4仪表控制系统组成和特点57
3.6.5沙漠苦咸水淡化装置运行现状61
3.7中试装置运行情况及技术要求61
第4章苦咸水脱盐装置运行考核及检验64
4.1装置操作运行要点64
4.1.1装置日常维护64
4.1.2膜的保存67
4.1.3装置化学清洗方案68
4.2装置运行测试70
4.2.1装置6个月工业运行考核71
4.2.2中试装置经济性分析75
4.2.3测试结论76
4.2.4中试装置投用1年运行状态76
4.3预处理段故障76
4.3.1保安过滤器故障76
4.3.2气泡导致压力波动77
4.3.3启停阶段压力波动78
4.3.4预处理段流量及压力不足78
4.3.5加药不适导致RO装置性能下降79
4.3.6RO膜机械污堵79
4.3.7RO膜化学及微生物污堵80
4.4RO膜解剖分析82
4.4.1取样82
4.4.2外观检查83
4.4.3微观检查83
4.4.4化学清洗试验86
4.4.5处理建议87
4.5水温监测87
4.5.1水源地水温87
4.5.2水温变化因素分析88
4.5.3装置水温检测88
4.6试验RO浓水反冲洗多介质过滤器88
4.6.1试验目的88
4.6.2试验方法89
4.6.3运行记录表格90
4.6.4断水后检查情况91
4.7苦咸水淡化橇运行要点94
第5章沙漠高温地区苦咸水处理系统选材96
5.1苦咸水对不锈钢的腐蚀96
5.1.1腐蚀情况96
5.1.2针对腐蚀问题的实验室分析97
5.1.3不锈钢腐蚀机理分析101
5.2不锈钢腐蚀处修复102
5.2.1修复方案的确定过程102
5.2.2修复施工方案103
5.2.3修复特点104
5.2.4Belzona修复层微观分析105
5.2.5Belzona缺陷的建议措施108
5.2.6试验报告结论108
5.3苦咸水处理系统选材建议109
第6章浓水处理及资源化利用111
6.1概述111
6.1.1浓水利用111
6.1.2深井注射112
6.1.3蒸发塘112
6.1.4液体零排放(ZLD)112
6.2蒸发塘的设计114
6.2.1国内外研究现状114
6.2.2蒸发塘面积计算115
6.2.3蒸发塘的分级设计117
6.2.4各蒸发单元水深确定118
6.2.5蒸发塘防渗118
6.2.6浓盐水输送管道选材119
6.2.7雨水阻断119
6.2.8混凝土结构设计119
6.2.9收泥设施119
6.3基于太阳能淡化温室的浓水处理技术119
6.3.1太阳能淡化温室的基本结构120
6.3.2太阳能淡化温室的性能122
6.3.3太阳能淡化温室的缺陷122
6.4利用表面蒸发降低厂房温度123
6.4.1影响膜间温度的因素124
6.4.2液体表面蒸发的设想124
6.5浓盐水资源化利用125
6.5.1浓盐水排放的地下散水池方案125
6.5.2利用湿地生物处理技术稳固沙漠126
第7章高效反渗透脱盐装置大型化和模块化130
7.1系统设计130
7.1.1运行压力的确定130
7.1.2膜间温度控制131
7.2因萨拉脱盐处理站主要处理工艺131
7.2.1进水室131
7.2.2原水提升池131
7.2.3砂碳过滤器131
7.2.4反渗透系统（RO）132
7.2.5产品水池及外送泵133
7.2.6加药系统134
7.3大型脱盐处理站控制系统134
7.3.1扩大控制系统规模134
7.3.2增加在线水质分析系统134
7.3.3扩大生产工艺自动化规模135
7.3.4恒压和恒流量控制概念135
7.4因萨拉脱盐处理站操作维护135
7.4.1保安过滤器135
7.4.2化学药剂的选择及准备136
7.4.3脱盐处理站RO系统加药及能耗计算136
7.4.4浓水生物处理137
7.5煤层气产出水对比研究138
7.5.1水质比较138
7.5.2煤层气产出水处理与模块化139
7.5.3可移动式水处理组合装置139
7.6苦咸水淡化技术产业化建议140
7.7技术创新和应用前景141
第8章高效苦咸水脱盐技术发展新趋势143
8.1浓水综合利用集成技术143
8.1.1浓盐水处理方案优化143
8.1.2浓水综合利用集成技术的展望147
8.2正渗透（FO）淡化技术147
8.2.1正渗透(FO)原理147
8.2.2正渗透（FO）的应用149
8.2.3正渗透膜材料155
8.2.4正渗透技术的展望157
8.3油砂产出水FO处理技术应用研究157
8.3.1油砂产出水处理技术现状158
8.3.2不同汲取液下FO性能比较158
8.3.3油砂产出水FO技术展望159
附录161
附录1符号和缩略词说明161
附录2术语解释162
参考文献164
后记166
前 言
苦咸水脱盐技术已经有50年左右的研究应用历史，相继发展了蒸馏、电渗析、反渗透等脱盐技术。与之配套的预处理、后处理、浓水处置等技术也相继发展，在缓解缺水问题、保障工业和生活用水方面发挥了重大作用。
随着反渗透(RO)设备成本的不断降低，反渗透(RO)已成为目前苦咸水淡化的工艺。各种规模的反渗透设备应用于不计其数的工程。但也有众多的反渗透系统存在设计、操作、维护等问题，甚至产生对反渗透系统的排斥心理。随着脱盐工程规模的不断扩大，浓水处理等问题也日益凸显。因此，对反渗透等苦咸水脱盐技术进行深入系统的研究十分必要。
笔者长期从事国际工程EPC总承包，先后从事若干油田水处理、苦咸水开采输送、脱盐等工程。基于阿尔及利亚某苦咸水脱盐工程中间性试验装置的设计、制造、安装、运行、维护进行了系统的研究。
本书共8章，对苦咸水处理研究现状、反渗透系统设计、中试装置的研究过程、问题及处理方法、系统选材、浓水利用、大型化建议、正渗透技术等进行了介绍。本书以高回收率反渗透设计研究过程为中心，对多种脱盐工艺进行了对比，对操作维护、浓水处理、蒸发塘、太阳能淡化、正渗透（ＦＯ）等进行了介绍，将工程实践中出现的污堵、腐蚀等问题及解决方法进行了总结，对煤层气产出水处理、油砂采出水脱盐进行了介绍。这些内容理论结合实际，可供工程技术人员、研究人员和大专院校师生阅读和参考。
书中引用了许多单位和作者的资料，在此一并致谢。由于水平所限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。
随着反渗透(RO)设备成本的不断降低，反渗透(RO)已成为目前苦咸水淡化的工艺。各种规模的反渗透设备应用于不计其数的工程。但也有众多的反渗透系统存在设计、操作、维护等问题，甚至产生对反渗透系统的排斥心理。随着脱盐工程规模的不断扩大，浓水处理等问题也日益凸显。因此，对反渗透等苦咸水脱盐技术进行深入系统的研究十分必要。
笔者长期从事国际工程EPC总承包，先后从事若干油田水处理、苦咸水开采输送、脱盐等工程。基于阿尔及利亚某苦咸水脱盐工程中间性试验装置的设计、制造、安装、运行、维护进行了系统的研究。
本书共8章，对苦咸水处理研究现状、反渗透系统设计、中试装置的研究过程、问题及处理方法、系统选材、浓水利用、大型化建议、正渗透技术等进行了介绍。本书以高回收率反渗透设计研究过程为中心，对多种脱盐工艺进行了对比，对操作维护、浓水处理、蒸发塘、太阳能淡化、正渗透（ＦＯ）等进行了介绍，将工程实践中出现的污堵、腐蚀等问题及解决方法进行了总结，对煤层气产出水处理、油砂采出水脱盐进行了介绍。这些内容理论结合实际，可供工程技术人员、研究人员和大专院校师生阅读和参考。
书中引用了许多单位和作者的资料，在此一并致谢。由于水平所限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。
著者
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