海水淡化工程技术与工艺

第一章 水资源第一节概论1一、水资源定义与特性1二、世界水资源问题2三、中国的水资源概况4四、中国水资源开发利用5五、海水淡化与水资源可持续利用6第二节国内外海水淡化技术的发展9一、全球海水淡化发展现状与趋势9二、我国海水淡化技术与工程12三、苦咸水淡化技术15第三节国内外海水淡化技术创新与淡化方法及应用17一、海水淡化技术创新17二、国外海水淡化突破性技术18三、国内外海水淡化方法简介21四、国内外海水淡化技术与方法的应用23第四节海水淡化工程原水的组成、性质与开发26一、海水淡化工程原水的组成26二、海水和河流水及区别27三、海水化学资源的开发价值与淡化海水的开发28第五节我国海水利用产业发展与海水资源化和脱盐技术34一、海水利用现状34二、产业化发展态势36三、海水资源化和脱盐技术与综合利用37第六节海水淡化浓盐水零排放技术40一、海水淡化技术及应用40二、海水淡化对环境的影响40第二章 海水淡化技术设计三、应对措施与解决方法43第一节海水淡化技术的概念46一、海水淡化定义与用途46二、海水淡化的发展与技术方向46三、反渗透海水淡化技术与设计48第二节海水淡化过程的理论耗能量的设计54一、我国海水淡化过程的能耗与成本54二、海水淡化过程的经济性比较56三、去硼膜减少了反渗透海水淡化的费用57第三节海水淡化技术和苦咸水淡化技术与设计58一、中东海湾国家、北美地区的技术情况58二、海水淡化技术近期的技术进展58三、苦咸水淡化技术的进展65四、海水与苦咸水资源利用的技术方向与设计进展69第四节海水淡化工程技术与海水淡化方法及工业应用设计72一、概述72二、海水淡化方法的选择73三、海水淡化工程技术的工业应用设计78第五节反渗透技术在Ashkelon海水淡化项目中的工艺设计80一、反渗透技术与Ashkelon海水淡化80二、Ashkelon海水淡化工艺设计81三、Ashkelon反渗透创新技术和运营经验83第六节电渗析淡化工程技术与创新工艺设计84一、概述84二、电渗析淡化工程技术85三、电渗析法海水淡化预处理的创新工艺设计86四、电渗析苦咸水淡化黄骅市示范工程设计典型实例88第七节反渗透海水淡化的预处理工艺设计90一、概述90二、反渗透淡化工程技术90三、反渗透法苦咸水淡化与工艺设计实例90四、超滤技术海水淡化预处理与设计举例93五、反渗透苦海水、苦咸水淡化典型的工艺实例及解决方案95第八节100000m3/d低盐度海水淡化系统工艺设计96一、设备装置及工艺设计96二、施工和运转情况99三、成本与效益分析99四、超滤膜法预处理工艺设计100第九节日本太阳能反渗透法海水淡化系统设计100一、设计概述100二、冲绳市濑户太阳能反渗透法海水淡化系统工程设计101三、因岛市细岛太阳能反渗透法海水淡化系统工程设计101四、海水淡化系统工程设计101第三章 原水预处理和后处理新技术与新工艺第一节反渗透海水淡化预处理新技术与新工艺103一、概述103二、工艺流程与试验方法103三、原海水预处理技术新的改进方法104第二节预处理工艺主要设计参数要求与选择104一、概述104二、原水分析105三、结垢控制105第三节海水淡化预处理常用药剂与新产品研究109一、常用混凝剂和絮凝剂与海水淡化预处理109二、高锰酸钾对原水水质助凝及除污染的应用109三、海水淡化预处理絮凝剂研究实例111第四节海水原水混凝沉降工艺中除浊与除铝及过滤器(后处理)去除新技术114一、铝的危害及来源114二、常规水处理工艺除铝的可能性115三、多介质过滤器(后处理)去除新技术115第五节用超滤膜处理高浊度海水原水的新技术与新工艺116一、概述116二、超滤膜的新工艺装置及工艺流程116三、处理高浊度海水原水的去除新技术117第六节黄浦江微污染原水的预处理工艺120一、概述120二、工艺流程对比120三、运行参数和挂膜情况120四、原水水质和分析测定方法120五、预处理工艺结果与讨论121六、生物接触氧化预处理工艺结论124第七节海水淡化原水预处理工艺净化水技术125一、水处理滤料选用的KDF滤料125二、微滤成膜技术——含藻类低浊水处理技术新思路127三、海水淡化原水除余氯与铁和锰氧化过滤设备净化水技术127第八节海水淡化RO系统预处理工艺流程128一、海水淡化反渗透(RO)概述128二、超滤膜分离特点及应用129三、超滤中试试验条件及方法129四、超滤纳滤海水淡化预处理工艺中的超滤膜稳定性中试试验数据分析130五、超滤中试结论131第九节原水灭菌杀生与除有机物、异臭和异味技术132一、消除与控制恶臭除异味工程132二、国家对恶臭的法规要求132三、除臭工艺比较132四、超滤膜用于海水淡化预处理的试验研究132第十节反渗透系统预处理疵病分析、工艺质量控制与故障排除133一、反渗透预处理系统常规设备133二、在线氧化还原表计(ORP表)与实际值偏差问题133三、地表水超滤系统出水浊度问题134四、多介质过滤器适用的流速范围134五、多介质过滤器滤料乱层现象135六、过滤器性能恢复135七、保安过滤器滤芯的更换周期135八、原水中铁锰去除136九、原水中Sr、Ba去除136十、与原水相匹配的阻垢剂及加药量136十一、PAC、PAM加药量选择137十二、活性炭滤料质量与更换周期137十三、澄清池的“翻池”现象137十四、淤泥密度指数测定138十五、反渗透系统故障排除与解决方法139第四章 海水淡化装置与设备第一节海水淡化装置的分类及原理145一、反渗透装置膜的形态分类145二、CECO反渗透膜海水淡化装置分类145三、海水淡化法原理146四、太阳能海水淡化装置(太阳能蒸馏器)分类147五、太阳能海水淡化装置的开发与生产148第二节海水淡化装置中的基本传热传质关系149一、真空蒸馏式海水淡化的热力分析149二、真空蒸馏式海水淡化技术的原理149三、热力分析及模型的建立和模拟149四、海水淡化技术原理和性能151第三节太阳能海水淡化装置的传热性能与结构151一、太阳能海水淡化装置的结构和工作原理152二、太阳能海水淡化装置中的传热传质研究153第四节国内外太阳能光伏反渗透海水淡化装置与设备154一、概述154二、国内太阳能反渗透海水淡化装置154三、国外太阳能反渗透海水淡化装置155第五节传统的太阳能海水淡化装置156一、传统太阳能海水淡化技术的问题156二、太阳能海水淡化方案157第六节新型太阳能海水淡化装置CPC优化设计158一、概述158二、系统的组成及原理158三、系统的CPC太阳能集热器匹配研究159第七节多级闪蒸淡化技术过程和设备161一、多级闪蒸过程原理161二、多级闪蒸海水淡化技术过程161三、多级降膜闪蒸高效紧凑式太阳能海水淡化装置和设备161第八节多效蒸发淡化试验过程和试验系统与设备162一、试验系统设备162二、系统与设备及流程的初步结果163三、双塔竖直蒸发管多效蒸发海水淡化特点164第九节低温多效蒸馏法海水淡化技术和装置与设备165一、低温多效蒸馏法海水淡化技术165二、海水淡化技术的优点及其发展趋势166三、低温多效蒸馏淡化技术装置和设备166第十节高效节能型反渗透海水淡化装置与设备167一、概述167二、高效节能反渗透装置167三、高效节能型反渗透海水淡化装置168四、传统反渗透海水淡化装置比较168五、装置与设备应用范围及市场前景169第十一节海水和苦咸水淡化反渗透膜装置与设备169一、概述169二、反渗透海水淡化方案170三、反渗透设备(反渗透装置)基本原理及特点170四、常规工艺流程171五、反渗透膜装置和设备实例171第十二节海水淡化及在污水处理中曝气器装置的应用174第十三节钛制板式换热器在海水淡化中的应用177一、概述177二、板式换热器概述178三、钛制板式换热器产品系列178四、钛制板式换热器在海水淡化中的应用179第十四节电极化海水淡化方法及装置179一、概述179二、电极化海水淡化方法设计180三、淡化过程中材料及电极反应180第五章 海水淡化技术与工程第一节海水淡化工程概述181一、概述181二、海水淡化工程中的几种主要工艺184第二节电渗析海水淡化苦咸水技术与工程184一、概述184二、电渗析苦咸水淡化方法185三、西沙电渗析苦咸水淡化工程185四、纳滤膜在苦咸水淡化中的应用现状187第三节蒸馏法海水淡化技术与工程187一、概述187二、海水淡化的方法原理及技术性能188三、电厂海水淡化系统190四、海水淡化系统的运行状况及特点191第四节反渗透海水淡化技术与工程192一、反渗透海水淡化预处理评述192二、沧化公司淡化工程194第五节纳滤技术用于反渗透海水淡化与苦咸水工程198一、概述198二、纳滤技术用于反渗透海水淡化预处理198三、纳滤技术用于水处理国内外概况198四、纳滤给水预处理的技术优势与影响纳滤膜脱盐效率的因素199五、纳滤技术用于慈东自来水厂的工程200六、纳滤技术与建议202第六节国内外反渗透海水淡化工程实例203一、巴塞罗那反渗透海水淡化工程203二、浙江马迹山淡化工程203三、浙江玉环发电站反渗透海水淡化工程204四、大连长海海水淡化工程205第七节核能海水淡化技术与工程207一、概述207二、世界核能海水淡化的发展207三、中国核能海水淡化的应用208四、核能海水淡化的项目所需设备和投资估算210第八节核能海水淡化供热技术与工程211一、核能的非发电应用211二、城市供热与海水淡化技术的发展趋势211三、核能是大规模供热与海水淡化的理想热源212四、一体化壳式供热堆技术的商业目标和新进展213第九节摩洛哥坦坦地区核能海水淡化示范工程215一、概述215二、核能海水淡化示范工程技术方案215三、投资与经济分析217四、海水淡化工程结论217第十节太阳能和风能海水淡化技术与工程218一、概述218二、技术发展现状218三、应用实例219第十一节海水淡化工程与海洋环境220一、浓盐水影响海洋环境、海水淡化当走盐化工路线220二、海水淡化浓盐水排放与海域环境产生影响221三、降低浓缩海水危害，实现资源综合利用226第六章 海水淡化技术应用第一节膜法海水淡化技术的应用228一、膜法应用概况228二、反渗透海水淡化技术的进展231三、脱盐、浓缩在废水资源化方面的应用232第二节超滤技术在反渗透海水淡化预处理中的应用233一、海水淡化技术发展应用概况233二、渗透海水淡化技术的新进展233三、我国反渗透技术的进展234第三节反渗透法在海水淡化方面的应用235一、反渗透法235二、反渗透预处理236三、反渗透膜元件的选择238四、反渗透装置的清洗238五、影响反渗透运行的因素238第四节反渗透海水淡化能量回收技术的发展及应用239一、概述239二、国外SWRO能量回收技术的发展239三、国内的研究状况241四、能量回收装置性能比较及发展趋势241五、能量回收装置在国内的应用242第五节海水淡化技术在火力发电厂中的应用243一、应用概况243二、火力发电厂有利于海水淡化的相关条件243三、火力发电厂海水淡化的系统设计244四、低温多效(LTMED)在电厂中的设计应用244五、电厂反渗透海水淡化的系统设计246六、按最低温度作为设计点的设计方案247七、两个设计方案比较249八、淡化水后处理251九、投资与成本预测251第六节浙江舟山地区海水淡化技术的应用252一、舟山海岛地区水资源现状252二、海水淡化技术253三、舟山地区的海水淡化技术应用254第七节海水淡化技术的发展与工业应用255一、大唐王滩电厂简介256二、王滩电厂海水淡化系统介绍256第八节太阳能海水淡化产业链开发与生产258一、太阳能海水淡化技术的研究与产业链发展现状258二、太阳能海水淡化系统的重要意义与新特点259三、HM/HD型太阳能海水淡化系统未来的竞争优势260第九节磁流体发电技术在海水淡化等方面的应用261一、磁流体发电技术的产生和发展261二、淡水危机262三、海水淡化技术的发展262四、海水淡化的新思路263五、磁流体发电技术的改进及应用263第十节Vontron苦咸水膜在山西铝厂的应用264一、概述264二、工艺流程264三、系统运行情况264四、Vontron苦咸水膜结论266第十一节玻璃钢管在海水淡化厂中的应用266一、概述266二、逆向渗透为解决淡水需求与严重的缺水问题的技术266三、海水淡化设施选用材料267第十二节国内外海水淡化方法在城市用水中的应用267一、概述267二、海水淡化在城市给水系统中的应用268三、城市给水致臭物质的来源及去除方法270

国家“十二五”规划对我国海水淡化进一步提出了发展的目标，使我国海水淡化产业化成为支撑国民经济稳定发展的现代化节能产业。本书的特点是把“海水淡化工程技术与工艺”和“能源短缺/节能减排”、国家“十二五”“我国海水淡化的发展目标”主题有机地结合，较系统地对各类海水淡化技术进行了分类和总结，包括海水淡化技术与设计、海水淡化工程原水预处理技术与工艺、海水淡化装置与设备、海水淡化技术与工程、海水淡化技术应用。全书共分六章,内容翔实，资料丰富，实用性强，专业应用实例众多，通俗易读，具有广泛参考价值。本书可作为海水淡化、太阳能热利用、能源工程和水处理等部门的科研、工程技术人员的参考书；可供政府相关管理部门的管理人员参考。