第1章 概論11.1膜工藝技術(shù)的定義11.2膜工藝技術(shù)的歷史11.3反滲透膜技術(shù)應(yīng)用21.4反滲透膜產(chǎn)品市場21.5反滲透技術(shù)的發(fā)展41.5.1膜材料與膜結(jié)構(gòu)41.5.2元件結(jié)構(gòu)的演化41.5.3提高脫鹽率水平41.5.4降低膜工作壓力41.5.5提高抗污染能力51.5.6提高抗氧化能力51.5.7提高耐高壓能力61.5.8提高耐高溫水平61.5.9增大膜元件規(guī)格61.5.10增加膜元件面積71.5.11改變隔網(wǎng)的厚度71.5.12改進(jìn)隔網(wǎng)的形狀71.5.13增加膜袋的數(shù)量71.5.14改進(jìn)膜元件端板71.6納濾膜技術(shù)的進(jìn)步81.7反滲透的相關(guān)技術(shù)81.7.1能量回收技術(shù)81.7.2超微濾預(yù)處理81.7.3膜生物反應(yīng)器91.7.4電去離子技術(shù)91.7.5濃水利用技術(shù)91.7.6壓力容器技術(shù)101.7.7膜清洗與保運(yùn)10第2章 傳統(tǒng)預(yù)處理工藝與技術(shù)122.1預(yù)處理工藝分類122.2砂濾與炭濾工藝142.2.1混凝砂濾工藝142.2.2砂濾工藝過程162.2.3砂濾工藝特征172.2.4活性炭濾工藝172.2.5多路閥與容器182.3水質(zhì)的軟化工藝202.3.1樹脂軟化工作原理202.3.2樹脂軟化工藝過程212.3.3樹脂再生工藝過程222.3.4樹脂的順逆流再生232.3.5軟化工藝設(shè)計(jì)參數(shù)242.3.6多路閥與軟化裝置242.4除鐵及除錳工藝262.5精密及保安濾器262.6水體的溫度調(diào)節(jié)272.7多級(jí)離心加壓泵282.7.1水泵的不同類型292.7.2水泵的規(guī)格參數(shù)292.7.3水泵規(guī)格與節(jié)能312.8預(yù)處理系統(tǒng)流程322.8.1預(yù)處理的工藝順序322.8.2預(yù)處理的流量梯度342.8.3預(yù)處理的壓力梯度352.9預(yù)處理系統(tǒng)控制362.9.1恒流控制的系統(tǒng)特性362.9.2基頻向下的調(diào)速方式372.9.3水泵的回流與截流控制37第3章 分離膜工藝的技術(shù)基礎(chǔ)393.1膜分離的性能393.2膜分離的分類393.3膜過程的機(jī)理423.3.1多孔膜的篩分理論423.3.2致密膜的溶擴(kuò)理論433.4錯(cuò)流運(yùn)行方式443.5濃差極化現(xiàn)象453.5.1濃差極化的數(shù)學(xué)模型453.5.2濃差極化的系統(tǒng)影響463.6分級(jí)工藝處理47第4章 超微濾預(yù)處理工藝技術(shù)494.1超微濾膜工藝技術(shù)494.1.1膜材料及結(jié)構(gòu)分類494.1.2膜組件結(jié)構(gòu)與安裝494.1.3壓力方向與回收率504.1.4膜組件的徑流方向514.1.5超微濾膜工藝性能514.1.6膜組件污染與清洗524.2超微濾膜工藝結(jié)構(gòu)534.2.1分置式超微濾工藝結(jié)構(gòu)534.2.2浸沒式超微濾工藝結(jié)構(gòu)544.3超微濾膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)544.4超微濾膜系統(tǒng)運(yùn)行564.4.1膜組件運(yùn)行模型564.4.2潔凈膜組件特性564.4.3污染膜組件特性574.4.4膜通量清洗特性584.5超微濾系統(tǒng)前處理594.5.1前處理必要性594.5.2疊片式過濾器604.6超微濾膜系統(tǒng)模型614.6.1膜組件微分方程模型614.6.2膜組件離散數(shù)學(xué)模型644.6.3膜系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型644.7中空膜透水性測試66第5章 反滲透膜性能與膜參數(shù)695.1反滲透膜工藝原理695.1.1半透膜與滲透壓強(qiáng)695.1.2反滲透膜過程原理705.1.3膜片及膜元件結(jié)構(gòu)715.2膜元件的主要參數(shù)725.2.1膜元件的標(biāo)準(zhǔn)性能參數(shù)725.2.2膜元件的運(yùn)行極限參數(shù)765.2.3膜元件給水水質(zhì)極限參數(shù)785.3膜元件的恒量參數(shù)795.3.1膜元件恒壓力參數(shù)795.3.2膜元件恒通量參數(shù)805.3.3膜元件膜壓降參數(shù)815.3.4膜元件的三項(xiàng)指標(biāo)815.3.5膜元件的透水壓力815.4膜元件的運(yùn)行特性825.4.1膜元件給水溫度特性825.4.2膜元件產(chǎn)水通量特性825.4.3膜元件給水含鹽量特性835.4.4膜元件的回收率特性835.4.5膜元件壓降影響因素845.5元件各項(xiàng)水質(zhì)特性845.5.1膜元件的透鹽率特性855.5.2膜元件產(chǎn)水ph值特性865.5.3膜元件濃水ph值特性875.5.4膜過程的碳酸鹽平衡885.6膜元件濃差極化度895.7各類物質(zhì)的透過率89第6章 反滲透膜系統(tǒng)典型工藝 916.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù)術(shù)語916.1.1系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)916.1.2膜堆結(jié)構(gòu)術(shù)語926.2設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)指標(biāo)926.2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)926.2.2系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)946.3膜品種與系統(tǒng)透鹽率946.4設(shè)計(jì)導(dǎo)則與元件數(shù)量956.4.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)則956.4.2系統(tǒng)元件數(shù)量976.5膜系統(tǒng)的極限回收率976.5.1難溶鹽的極限收率976.5.2濃差極化極限收率1046.5.3殼濃流量極限收率1076.5.4系統(tǒng)的極限回收率1076.5.5軟件中的極限收率1086.6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)分布1086.6.1系統(tǒng)的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)1086.6.2膜系統(tǒng)的分段結(jié)構(gòu)1096.6.3沿流程的參數(shù)分布1116.7系統(tǒng)的運(yùn)行能耗分析1136.8恒量運(yùn)行的設(shè)備保證1136.8.1高壓水泵規(guī)格1146.8.2濃水截流閥門1146.9阻垢劑的功能與使用115第7章 反滲透膜系統(tǒng)特殊工藝1177.1濃水回流工藝1177.2通量均衡工藝1197.2.1通量失衡相關(guān)問題1197.2.2首段淡水背壓工藝1217.2.3首末段間加壓工藝1227.2.4元件品種優(yōu)配工藝1237.2.5均衡通量附加功效1247.2.6端通量比與膜品種1257.3分段供水工藝1257.4淡水回流工藝1267.5一級(jí)半脫鹽工藝1277.6監(jiān)測控制系統(tǒng)1287.6.1儀表監(jiān)測手動(dòng)控制1287.6.2儀表監(jiān)測自動(dòng)控制1297.7在線清洗系統(tǒng)129第8章 膜系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)與分析 1318.1小型規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計(jì)1318.1.1單段結(jié)構(gòu)系統(tǒng)1318.1.2兩段結(jié)構(gòu)系統(tǒng)1348.1.3三段結(jié)構(gòu)系統(tǒng)1358.1.4小型系統(tǒng)總結(jié)1368.2混型元件系統(tǒng)設(shè)計(jì)1368.3中型規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計(jì)1378.4大型規(guī)模系統(tǒng)設(shè)計(jì)1388.4.1系統(tǒng)的段殼濃水比值1388.4.2大型規(guī)模的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1398.4.3大型系統(tǒng)的膜堆特征1418.5系統(tǒng)的規(guī)模與成本1428.6系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本要?jiǎng)?wù)1438.7設(shè)計(jì)軟件計(jì)算誤差143第9章 反滲透膜系統(tǒng)運(yùn)行分析 1449.1膜系統(tǒng)中各項(xiàng)平衡關(guān)系1449.1.1系統(tǒng)的流量壓力平衡1449.1.2系統(tǒng)功耗與功率平衡1459.2可調(diào)節(jié)水泵系統(tǒng)的運(yùn)行1469.2.1收率變化的影響1469.2.2溫度變化的影響1479.2.3污染加重的影響1489.2.4恒流量與恒壓力1499.3無調(diào)節(jié)水泵系統(tǒng)的運(yùn)行1499.3.1收率變化的影響1499.3.2溫度變化的影響1519.3.3污染加重的影響1519.3.4回收率與產(chǎn)水質(zhì)1529.4提高產(chǎn)水量的應(yīng)急措施1529.4.1有調(diào)節(jié)水泵條件1539.4.2無調(diào)節(jié)水泵條件1539.4.3可調(diào)節(jié)水溫條件1539.5提高脫鹽率的應(yīng)急措施1539.5.1改變工藝或參數(shù)1539.5.2改變膜堆的結(jié)構(gòu)1549.6系統(tǒng)的裝卸與啟停過程1559.6.1系統(tǒng)的安裝過程1559.6.2元件的裝載過程1569.6.3系統(tǒng)的啟動(dòng)過程1569.6.4系統(tǒng)的運(yùn)行過程1579.6.5系統(tǒng)開停機(jī)過程1579.6.6系統(tǒng)的停運(yùn)保護(hù)1589.6.7元件的卸載過程1589.6.8系統(tǒng)的清洗周期1589.7膜工藝系統(tǒng)的中型試驗(yàn)1599.7.1中試的必要與可行1599.7.2中試過程注意事項(xiàng)159第10章 系統(tǒng)污染、故障與清洗16110.1污染的分類與分布16110.1.1膜系統(tǒng)的污染分類16110.1.2沿流程的污染分布16210.1.3沿高程的污染分布16310.1.4元件內(nèi)的污染分布16410.2膜系統(tǒng)污染的影響16610.2.1無機(jī)污染的影響16710.2.2有機(jī)污染的影響16810.2.3生物污染的影響16910.2.4混合污染的影響16910.3系統(tǒng)的污染與運(yùn)行17010.4污染的發(fā)展與對(duì)策17110.4.1膜系統(tǒng)污染的發(fā)展17110.4.2污染與通量的均衡17110.4.3污染膜元件的重排17210.5污染與故障的甄別17310.6在線與離線的清洗17410.6.1在線水力沖洗17410.6.2在線化學(xué)清洗17510.6.3元件離線清洗17610.7系統(tǒng)性能的標(biāo)準(zhǔn)化17710.7.1參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化基本概念17710.7.2海德能的標(biāo)準(zhǔn)化模型17810.7.3陶氏化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化模型17910.8元件性能指標(biāo)測試18010.8.1運(yùn)行條件下的測試18010.8.2標(biāo)準(zhǔn)條件下的測試18110.8.3衰減條件下的測試181第11章 元件及系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 18311.1膜元件的理論數(shù)學(xué)模型18311.1.1元件理想結(jié)構(gòu)模型18311.1.2元件理論數(shù)學(xué)模型18411.2膜系統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)模型18611.2.1單一元件離散模型18611.2.2串聯(lián)元件離散模型18911.2.3并聯(lián)膜殼離散模型18911.2.4單一膜段離散模型19011.2.5多段系統(tǒng)離散模型19011.3膜系統(tǒng)的管路數(shù)學(xué)模型19111.3.1給濃水管道結(jié)構(gòu)模型19111.3.2產(chǎn)淡水管道結(jié)構(gòu)模型19411.3.3給濃水殼聯(lián)結(jié)構(gòu)模型19511.4膜元件的透水及透鹽系數(shù)19611.4.1多元函數(shù)的回歸分析19611.4.2透過系數(shù)的理論模型19711.4.3透過系數(shù)的實(shí)用模型20211.5膜元件的阻力與極化系數(shù)20411.5.1給濃水流道阻力系數(shù)20411.5.2膜元件濃差極化系數(shù)20511.6元件污染層的透過系數(shù)20511.6.1有機(jī)污染層的透過系數(shù)20611.6.2無機(jī)污染層的透過系數(shù)20611.7濃差極化層的透過系數(shù)209第12章 元件、管路及通量優(yōu)化21012.1系統(tǒng)元件的優(yōu)化配置21012.1.1元件指標(biāo)與系統(tǒng)透鹽率21012.1.2元件指標(biāo)與系統(tǒng)通量比21212.1.3單指標(biāo)差異元件的配置21212.1.4三指標(biāo)差異元件的配置21212.1.5離線洗后元件優(yōu)化配置21512.1.6新舊各半元件優(yōu)化配置21512.1.7系統(tǒng)中的元件更換方式21612.2管路結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化21812.2.1系統(tǒng)徑流方向的優(yōu)化21812.2.2給濃管道參數(shù)的優(yōu)化21812.2.3產(chǎn)水徑流方向的優(yōu)化21912.2.4膜元件的產(chǎn)水含鹽量22012.2.5殼聯(lián)結(jié)構(gòu)與膜殼接口22012.2.6元件與管路混合優(yōu)化22112.3通量優(yōu)化與通量調(diào)整22212.3.1**費(fèi)用的通量優(yōu)化22212.3.2季節(jié)性系統(tǒng)通量調(diào)整22412.3.3峰谷性系統(tǒng)通量調(diào)整22712.3.4時(shí)變性系統(tǒng)通量調(diào)整228第13章 兩級(jí)系統(tǒng)的工藝與優(yōu)化 22913.1兩級(jí)系統(tǒng)的工藝結(jié)構(gòu)22913.2二級(jí)系統(tǒng)的工藝特征23013.2.1二級(jí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通量23013.2.2二級(jí)系統(tǒng)的回收率23013.2.3二級(jí)系統(tǒng)濃差極化23013.2.4二級(jí)系統(tǒng)元件品種23113.2.5二級(jí)系統(tǒng)流程長度23113.2.6二級(jí)系統(tǒng)段殼數(shù)量23213.2.7二級(jí)系統(tǒng)元件數(shù)量23313.3二級(jí)系統(tǒng)的給水脫氣23313.3.1脫氣塔工藝23313.3.2脫氣膜工藝23413.4調(diào)整系統(tǒng)給水ph值23413.5兩級(jí)系統(tǒng)的試驗(yàn)分析23513.5.1一級(jí)透鹽率的影響因素23513.5.2透鹽率與給水的ph值23613.5.3二級(jí)系統(tǒng)的透鹽率特性23713.5.4兩級(jí)系統(tǒng)的透鹽率特性23813.5.5不同透鹽水平系統(tǒng)配置24013.6兩級(jí)系統(tǒng)清洗與換膜24113.6.1兩級(jí)系統(tǒng)的清洗24113.6.2兩級(jí)元件的配置241第14章 納濾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行 24314.1納濾膜工藝技術(shù)24314.2納濾膜系統(tǒng)應(yīng)用24314.3納濾膜系統(tǒng)工藝24414.4納濾脫除有機(jī)物24714.5氧化改性納濾膜24914.5.1廢棄反滲透膜現(xiàn)狀24914.5.2氧化納濾膜的制備25014.5.3氧化納濾膜的穩(wěn)定25114.5.4氧化納濾膜的應(yīng)用25214.6納濾元件運(yùn)行特性25214.6.1納濾元件運(yùn)行特性模型25314.6.2納濾元件運(yùn)行特性曲線25414.7納濾元件透過系數(shù)25514.7.1納濾元件系數(shù)特性模型25614.7.2納濾元件系數(shù)特性曲線257第15章 海水及亞海水淡化系統(tǒng) 25915.1海水成分及總含鹽量25915.2海淡工藝的脫硼處理26015.3海淡系統(tǒng)的工作壓力26015.4海淡系統(tǒng)的**收率26115.5海淡系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)26115.6海淡系統(tǒng)的能量回收26315.7海水淡化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)26415.7.1給水含鹽量35g/l系統(tǒng)26415.7.2給水含鹽量30g/l系統(tǒng)26515.8亞海水淡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)26615.8.1給水含鹽量20000mg/l系統(tǒng)26615.8.2給水含鹽量15000mg/l系統(tǒng)26715.8.3給水含鹽量10000mg/l系統(tǒng)26715.8.4給水含鹽量5000mg/l系統(tǒng)267第16章 膜系統(tǒng)的運(yùn)行模擬軟件26916.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行模擬26916.2模擬軟件的基本功能27016.2.1系統(tǒng)基本參數(shù)輸入27016.2.2系統(tǒng)運(yùn)行方式設(shè)置27216.2.3運(yùn)行模擬計(jì)算報(bào)告27316.3系統(tǒng)參數(shù)的各項(xiàng)修改27416.3.1元件參數(shù)修改27416.3.2元件特性修改27416.3.3配管參數(shù)修改27516.3.4聯(lián)殼參數(shù)修改27616.4系統(tǒng)模擬的程序框圖27616.4.1系統(tǒng)模擬計(jì)算框圖27716.4.2膜段內(nèi)部計(jì)算框圖27816.4.3膜殼內(nèi)部計(jì)算框圖28016.4.4單支元件計(jì)算框圖28016.4.5模擬軟件計(jì)算分析28116.5模擬軟件的應(yīng)用范例28216.6模擬軟件的開發(fā)前景283索引284參考文獻(xiàn)286