反渗透系统优化设计与运行电子书

书名页

内容提要

版权页

前言

第1章　概论

1.1　膜工艺技术的定义

1.2　膜工艺技术的历史

1.3　反渗透膜技术应用

1.4　反渗透膜产品市场

1.5　反渗透技术的发展

1.5.1　膜材料与膜结构

1.5.2　元件结构的演化

1.5.3　提高脱盐率水平

1.5.4　降低膜工作压力

1.5.5　提高抗污染能力

1.5.6　提高抗氧化能力

1.5.7　提高耐高压能力

1.5.8　提高耐高温水平

1.5.9　增大膜元件规格

1.5.10　增加膜元件面积

1.5.11　改变隔网的厚度

1.5.12　改进隔网的形状

1.5.13　增加膜袋的数量

1.5.14　改进膜元件端板

1.6　纳滤膜技术的进步

1.7　反渗透的相关技术

1.7.1　能量回收技术

1.7.2　超微滤预处理

1.7.3　膜生物反应器

1.7.4　电去离子技术

1.7.5　浓水利用技术

1.7.6　压力容器技术

1.7.7　膜清洗与保运

第2章　传统预处理工艺与技术

2.1　预处理工艺分类

2.2　砂滤与炭滤工艺

2.2.1　混凝砂滤工艺

2.2.2　砂滤工艺过程

2.2.3　砂滤工艺特征

2.2.4　活性炭滤工艺

2.2.5　多路阀与容器

2.3　水质的软化工艺

2.3.1　树脂软化工作原理

2.3.2　树脂软化工艺过程

2.3.3　树脂再生工艺过程

2.3.4　树脂的顺逆流再生

2.3.5　软化工艺设计参数

2.3.6　多路阀与软化装置

2.4　除铁及除锰工艺

2.5　精密及保安滤器

2.6　水体的温度调节

2.7　多级离心加压泵

2.7.1　水泵的不同类型

2.7.2　水泵的规格参数

2.7.3　水泵规格与节能

2.8　预处理系统流程

2.8.1　预处理的工艺顺序

2.8.2　预处理的流量梯度

2.8.3　预处理的压力梯度

2.9　预处理系统控制

2.9.1　恒流控制的系统特性

2.9.2　基频向下的调速方式

2.9.3　水泵的回流与截流控制

第3章　分离膜工艺的技术基础

3.1　膜分离的性能

3.2　膜分离的分类

3.3　膜过程的机理

3.3.1　多孔膜的筛分理论

3.3.2　致密膜的溶扩理论

3.4　错流运行方式

3.5　浓差极化现象

3.5.1　浓差极化的数学模型

3.5.2　浓差极化的系统影响

3.6　分级工艺处理

第4章　超微滤预处理工艺技术

4.1　超微滤膜工艺技术

4.1.1　膜材料及结构分类

4.1.2　膜组件结构与安装

4.1.3　压力方向与回收率

4.1.4　膜组件的径流方向

4.1.5　超微滤膜工艺性能

4.1.6　膜组件污染与清洗

4.2　超微滤膜工艺结构

4.2.1　分置式超微滤工艺结构

4.2.2　浸没式超微滤工艺结构

4.3　超微滤膜系统设计

4.4　超微滤膜系统运行

4.4.1　膜组件运行模型

4.4.2　洁净膜组件特性

4.4.3　污染膜组件特性

4.4.4　膜通量清洗特性

4.5　超微滤系统前处理

4.5.1　前处理必要性

4.5.2　叠片式过滤器

4.6　超微滤膜系统模型

4.6.1　膜组件微分方程模型

4.6.2　膜组件离散数学模型

4.6.3　膜系统运行数学模型

4.7　中空膜透水性测试

第5章　反渗透膜性能与膜参数

5.1　反渗透膜工艺原理

5.1.1　半透膜与渗透压强

5.1.2　反渗透膜过程原理

5.1.3　膜片及膜元件结构

5.2　膜元件的主要参数

5.2.1　膜元件的标准性能参数

5.2.2　膜元件的运行极限参数

5.2.3　膜元件给水水质极限参数

5.3　膜元件的恒量参数

5.3.1　膜元件恒压力参数

5.3.2　膜元件恒通量参数

5.3.3　膜元件膜压降参数

5.3.4　膜元件的三项指标

5.3.5　膜元件的透水压力

5.4　膜元件的运行特性

5.4.1　膜元件给水温度特性

5.4.2　膜元件产水通量特性

5.4.3　膜元件给水含盐量特性

5.4.4　膜元件的回收率特性

5.4.5　膜元件压降影响因素

5.5　元件各项水质特性

5.5.1　膜元件的透盐率特性

5.5.2　膜元件产水pH值特性

5.5.3　膜元件浓水pH值特性

5.5.4　膜过程的碳酸盐平衡

5.6　膜元件浓差极化度

5.7　各类物质的透过率

第6章　反渗透膜系统典型工艺

6.1　系统结构与技术术语

6.1.1　系统典型结构

6.1.2　膜堆结构术语

6.2　设计依据与设计指标

6.2.1　系统设计依据

6.2.2　系统工艺设计

6.3　膜品种与系统透盐率

6.4　设计导则与元件数量

6.4.1　系统设计导则

6.4.2　系统元件数量

6.5　膜系统的极限回收率

6.5.1　难溶盐的极限收率

6.5.2　浓差极化极限收率

6.5.3　壳浓流量极限收率

6.5.4　系统的极限回收率

6.5.5　软件中的极限收率

6.6　系统结构与参数分布

6.6.1　系统的串并联结构

6.6.2　膜系统的分段结构

6.6.3　沿流程的参数分布

6.7　系统的运行能耗分析

6.8　恒量运行的设备保证

6.8.1　高压水泵规格

6.8.2　浓水截流阀门

6.9　阻垢剂的功能与使用

第7章　反渗透膜系统特殊工艺

7.1　浓水回流工艺

7.2　通量均衡工艺

7.2.1　通量失衡相关问题

7.2.2　首段淡水背压工艺

7.2.3　首末段间加压工艺

7.2.4　元件品种优配工艺

7.2.5　均衡通量附加功效

7.2.6　端通量比与膜品种

7.3　分段供水工艺

7.4　淡水回流工艺

7.5　一级半脱盐工艺

7.6　监测控制系统

7.6.1　仪表监测手动控制

7.6.2　仪表监测自动控制

7.7　在线清洗系统

第8章　膜系统典型设计与分析

8.1　小型规模系统设计

8.1.1　单段结构系统

8.1.2　两段结构系统

8.1.3　三段结构系统

8.1.4　小型系统总结

8.2　混型元件系统设计

8.3　中型规模系统设计

8.4　大型规模系统设计

8.4.1　系统的段壳浓水比值

8.4.2　大型规模的系统结构

8.4.3　大型系统的膜堆特征

8.5　系统的规模与成本

8.6　系统设计基本要务

8.7　设计软件计算误差

第9章　反渗透膜系统运行分析

9.1　膜系统中各项平衡关系

9.1.1　系统的流量压力平衡

9.1.2　系统功耗与功率平衡

9.2　可调节水泵系统的运行

9.2.1　收率变化的影响

9.2.2　温度变化的影响

9.2.3　污染加重的影响

9.2.4　恒流量与恒压力

9.3　无调节水泵系统的运行

9.3.1　收率变化的影响

9.3.2　温度变化的影响

9.3.3　污染加重的影响

9.3.4　回收率与产水质

9.4　提高产水量的应急措施

9.4.1　有调节水泵条件

9.4.2　无调节水泵条件

9.4.3　可调节水温条件

9.5　提高脱盐率的应急措施

9.5.1　改变工艺或参数

9.5.2　改变膜堆的结构

9.6　系统的装卸与启停过程

9.6.1　系统的安装过程

9.6.2　元件的装载过程

9.6.3　系统的启动过程

9.6.4　系统的运行过程

9.6.5　系统开停机过程

9.6.6　系统的停运保护

9.6.7　元件的卸载过程

9.6.8　系统的清洗周期

9.7　膜工艺系统的中型试验

9.7.1　中试的必要与可行

9.7.2　中试过程注意事项

第10章　系统污染、故障与清洗

10.1　污染的分类与分布

10.1.1　膜系统的污染分类

10.1.2　沿流程的污染分布

10.1.3　沿高程的污染分布

10.1.4　元件内的污染分布

10.2　膜系统污染的影响

10.2.1　无机污染的影响

10.2.2　有机污染的影响

10.2.3　生物污染的影响

10.2.4　混合污染的影响

10.3　系统的污染与运行

10.4　污染的发展与对策

10.4.1　膜系统污染的发展

10.4.2　污染与通量的均衡

10.4.3　污染膜元件的重排

10.5　污染与故障的甄别

10.6　在线与离线的清洗

10.6.1　在线水力冲洗

10.6.2　在线化学清洗

10.6.3　元件离线清洗

10.7　系统性能的标准化

10.7.1　参数标准化基本概念

10.7.2　海德能的标准化模型

10.7.3　陶氏化学标准化模型

10.8　元件性能指标测试

10.8.1　运行条件下的测试

10.8.2　标准条件下的测试

10.8.3　衰减条件下的测试

第11章　元件及系统的数学模型

11.1　膜元件的理论数学模型

11.1.1　元件理想结构模型

11.1.2　元件理论数学模型

11.2　膜系统的离散数学模型

11.2.1　单一元件离散模型

11.2.2　串联元件离散模型

11.2.3　并联膜壳离散模型

11.2.4　单一膜段离散模型

11.2.5　多段系统离散模型

11.3　膜系统的管路数学模型

11.3.1　给浓水管道结构模型

11.3.2　产淡水管道结构模型

11.3.3　给浓水壳联结构模型

11.4　膜元件的透水及透盐系数

11.4.1　多元函数的回归分析

11.4.2　透过系数的理论模型

11.4.3　透过系数的实用模型

11.5　膜元件的阻力与极化系数

11.5.1　给浓水流道阻力系数

11.5.2　膜元件浓差极化系数

11.6　元件污染层的透过系数

11.6.1　有机污染层的透过系数

11.6.2　无机污染层的透过系数

11.7　浓差极化层的透过系数

第12章　元件、管路及通量优化

12.1　系统元件的优化配置

12.1.1　元件指标与系统透盐率

12.1.2　元件指标与系统通量比

12.1.3　单指标差异元件的配置

12.1.4　三指标差异元件的配置

12.1.5　离线洗后元件优化配置

12.1.6　新旧各半元件优化配置

12.1.7　系统中的元件更换方式

12.2　管路结构参数的优化

12.2.1　系统径流方向的优化

12.2.2　给浓管道参数的优化

12.2.3　产水径流方向的优化

12.2.4　膜元件的产水含盐量

12.2.5　壳联结构与膜壳接口

12.2.6　元件与管路混合优化

12.3　通量优化与通量调整

12.3.1　最低费用的通量优化

12.3.2　季节性系统通量调整

12.3.3　峰谷性系统通量调整

12.3.4　时变性系统通量调整

第13章　两级系统的工艺与优化

13.1　两级系统的工艺结构

13.2　二级系统的工艺特征

13.2.1　二级系统设计通量

13.2.2　二级系统的回收率

13.2.3　二级系统浓差极化

13.2.4　二级系统元件品种

13.2.5　二级系统流程长度

13.2.6　二级系统段壳数量

13.2.7　二级系统元件数量

13.3　二级系统的给水脱气

13.3.1　脱气塔工艺

13.3.2　脱气膜工艺

13.4　调整系统给水pH值

13.5　两级系统的试验分析

13.5.1　一级透盐率的影响因素

13.5.2　透盐率与给水的pH值

13.5.3　二级系统的透盐率特性

13.5.4　两级系统的透盐率特性

13.5.5　不同透盐水平系统配置

13.6　两级系统清洗与换膜

13.6.1　两级系统的清洗

13.6.2　两级元件的配置

第14章　纳滤系统的设计与运行

14.1　纳滤膜工艺技术

14.2　纳滤膜系统应用

14.3　纳滤膜系统工艺

14.4　纳滤脱除有机物

14.5　氧化改性纳滤膜

14.5.1　废弃反渗透膜现状

14.5.2　氧化纳滤膜的制备

14.5.3　氧化纳滤膜的稳定

14.5.4　氧化纳滤膜的应用

14.6　纳滤元件运行特性

14.6.1　纳滤元件运行特性模型

14.6.2　纳滤元件运行特性曲线

14.7　纳滤元件透过系数

14.7.1　纳滤元件系数特性模型

14.7.2　纳滤元件系数特性曲线

第15章　海水及亚海水淡化系统

15.1　海水成分及总含盐量

15.2　海淡工艺的脱硼处理

15.3　海淡系统的工作压力

15.4　海淡系统的最高收率

15.5　海淡系统的温度调节

15.6　海淡系统的能量回收

15.7　海水淡化的系统设计

15.7.1　给水含盐量35g/L系统

15.7.2　给水含盐量30g/L系统

15.8　亚海水淡化系统设计

15.8.1　给水含盐量20000mg/L系统

15.8.2　给水含盐量15000mg/L系统

15.8.3　给水含盐量10000mg/L系统

15.8.4　给水含盐量5000mg/L系统

第16章　膜系统的运行模拟软件

16.1　系统设计与运行模拟

16.2　模拟软件的基本功能

16.2.1　系统基本参数输入

16.2.2　系统运行方式设置

16.2.3　运行模拟计算报告

16.3　系统参数的各项修改

16.3.1　元件参数修改

16.3.2　元件特性修改

16.3.3　配管参数修改

16.3.4　联壳参数修改

16.4　系统模拟的程序框图

16.4.1　系统模拟计算框图

16.4.2　膜段内部计算框图

16.4.3　膜壳内部计算框图

16.4.4　单支元件计算框图

16.4.5　模拟软件计算分析

16.5　模拟软件的应用范例

16.6　模拟软件的开发前景

索引

参考文献