反滲透系統最佳化設計

基本信息

反滲透系統最佳化設計

作者：靖大為 編著

出版日期：2006年8月

書號：7-5025-8890-6

開本：16

裝幀：平

版次：1版1次

頁數：304頁

內容簡介

本書介紹了反滲透技術及系統設計的相關內容。書中前3章介紹了膜技術及系統設計的基本概念；第4、5章介紹了傳統預處理和超濾預處理系統的設計；隨後8章分別討論了反滲透膜系統設計的各方面內容；在最後的第14章介紹了海德能公司設計軟體的使用方法與技巧。為便於讀者對反滲透系統設計軟體的掌握，本書還以光碟形式提供了美國海德能公司的中文版設計軟體及其演示性使用說明。

書中關於反滲透膜元件及膜系統的數據分析，除特殊註明屬於試驗測試數據之外，主要是基於海德能公司的設計軟體計算。本書運用大量的曲線與圖表，從各個層面揭示反滲透元件及系統的內在規律，為工程設計人員提供更多的相關設計數據以資參考。

本書可供膜法水處理工程技術人員、科研人員及大專院校相關專業的廣大師生參考使用。  

目錄

1章概論1

11膜科學技術的歷史1

12反滲透技術的市場2

13反滲透技術的發展5

131膜材料及其結構5

132元件結構的演化6

133提高脫鹽率水平6

134降低膜工作壓力6

135提高抗污染能力7

136提高抗氧化能力8

137提高耐高壓能力9

138增大膜元件規格10

139減小膜壓力損失10

1310納濾膜技術進步10

14反滲透的相關技術11

141能量回收技術11

142超微濾預處理12

143膜生物反應器12

144濃水利用工藝13

145壓力容器技術13

146專業清洗技術13

15膜技術的專業教育14

第2章膜的定義與膜法水處理16

21膜技術的定義16

22分離性能指標17

23膜分離的分類18

231按提取物分類18

232按膜材料分類18

233按處理精度分類19

234按膜體結構劃分19

235按元件結構分類20

24膜過程的機理21

241多孔膜的篩分理論21

242緻密膜的溶解擴散理論22

25錯流過濾技術23

26濃差極化現象25

261濃差極化的數學模型25

262濃差極化的系統影響27

27膜污染與清洗27

271膜元件的污染27

272膜的水力沖洗28

273膜的化學清洗28

28分級工藝處理29

第3章反滲透系統的設計問題32

31系統設計問題的提出32

32系統設計的相關依據33

321產水流量要求33

322產水水質要求35

323原水水質條件35

33系統設計範疇界定36

331系統的適用領域36

332輔助系統的設計36

34分系統的設計模式37

341預處理的工藝與參數37

342膜系統的工藝與參數38

35系統的最最佳化設計39

351預處理最佳化設計39

352膜系統最佳化設計40

353全系統最佳化設計41

第4章膜系統的傳統預處理工藝42

41預處理系統工藝42

411預處理的目的42

412預處理的工藝43

42砂濾與炭濾工藝44

421混凝砂濾工藝44

422砂濾工藝過程47

423砂濾工藝特徵48

424活性炭濾工藝48

425多路閥與容器49

43水質的軟化工藝51

431樹脂軟化工作原理52

432樹脂軟化工藝過程52

433樹脂再生工藝過程53

434樹脂的順逆流再生54

435二次反洗順流再生55

436軟化工藝設計參數56  

437多路閥與軟化裝置56

44多級離心加壓泵58

441水泵的品種59

442水泵的規格參數59

443水泵的規格優選61

45水體溫度的調節63

46預處理系統流程63

461預處理的工藝梯度64

462預處理的流量梯度65

463預處理的壓力梯度67

第5章膜系統的超濾預處理工藝73

51超濾預處理工藝73

52超濾系統工藝技術75

521膜材料及結構分類75

522膜組件的結構形式76

523膜組件的安裝形式76

524膜組件的徑流方向77

525超濾膜的工藝性能78

526膜組件污染與清洗79

53超濾系統設計導則80

54超濾系統運行特性82

541膜組件產水特性82

542潔淨膜組件特性83

543污染膜組件特性84

544膜通量清洗特性84

55超濾的前處理工藝85

551前處理必要性86

552疊片式過濾器86

553纖維式過濾器88

第6章反滲透膜性能與膜參數91

61理想半透膜的概念91

62非理想半透膜過程92

63膜元件的測試參數94

64膜元件的計算參數98

65 計算參數的動態特性101

651膜元件的工作壓力特性101

652膜元件的透鹽率特性102

66膜元件的試驗參數104

661元件的透鹽率特性104

662元件淡水的pH值特性106

663系統濃水的pH值特性107

67系統技術術語注釋109

第7章元件及系統的極限參數111

71膜元件給水流量極限111

72膜元件濃水流量極限113

73濃差極化極限回收率113

731系統的濃差極化度113

732濃差極化系統作用115

733濃差極化影響因素115

734濃差極化度的極限117

735濃差極化極限回收率118

74通量均衡極限回收率118

75難溶鹽的極限回收率119

751硫酸鹽極限回收率120

752矽酸鹽極限回收率122

753碳酸鹽極限回收率124

754難溶鹽極限回收率125

755阻垢劑的阻垢原理126

76膜系統的極限回收率126

第8章膜系統設計的基本模式127

81膜系統設計的三大依據127

82膜系統的相關設計導則128

83膜系統設計的主要參數130

84膜系統設計的評價指標131

85理論與實際的設計模式132

851系統設計的理想模式132

852系統設計的實際模式132

86膜系統設計的計算實例134

第9章小型膜系統的結構與設計138

91單元件系統與濃水回流139

911單支元件低回收率系統139

912單支元件高回收率系統139

913微型元件高回收率系統140

914單支元件濃水回流系統141

926元件系統的單段串聯144

9216元件系統的串聯結構144

922串聯結構與濃水回流147

923串聯結構加濃水回流148

93低難溶鹽給水系統的結構149

931無回流的6支段結構150

932有回流的6支段結構154

94高難溶鹽給水系統的結構155

95系統透鹽率與元件品種157

96低壓膜元件的系統特性157

97膜通量沿流程分布特性159

98產水水質沿流程的分布162

99容器、水泵及輔助設備164

991元件容器164

992加壓水泵165

993輔助設備165

第10章膜系統的通量均衡工藝168

101膜元件通量失衡現象168

102產生膜通量失衡的原因169

103通量失衡的影響與抑制171

1031通量失衡與產水水質172

1032通量失衡與濃差極化極限回收率173

1033通量失衡與污染失衡173

1034均衡通量的三項工藝174

104膜元件品種的合理配置175

105淡水背壓及其工藝設計179

106段間加壓及其工藝設計181

107高含鹽量系統通量均衡184

108低壓降元件的通量均衡186

第11章反滲透系統的非典型工藝189

111單元系統工藝設備189  

1111超小型反滲透系統結構189

1112無級間泵兩級系統結構190

112分質供水系統工藝191

1121異段分質供水191

1122同段分質供水192

113淡水回流系統工藝194

114兩級系統工藝設計196

1141部分兩級系統196

1142典型兩級系統197

115濃水淡化用電滲析198

1151電滲析的工作與結垢198

1152電滲析與膜系統合成200

1164in、8in膜混合系統202

117納濾膜的系統工藝204

1171納濾膜系統的壓力分布206

1172膜透鹽率與工作壓力206

1173透鹽率的穩定性分析207

1174納濾系統的通量均衡208

1175納濾膜系統與電滲析208

118海水膜苦鹹水淡化209

119隨季節變化的結構210

第12章大型膜系統的結構與設計212

121膜系統的流程長度213

1211系統回收率與系統流程213

1212給水含鹽量與系統流程214

1213給水溫度與系統流程215

1214其他因素與系統流程216

122膜系統的膜段結構217

1221設計指標與膜段結構217

1222給水溫度與膜段結構218

1223給水含鹽量與段結構219

1224元件品種與膜段結構219

1225性能衰減與膜段結構221

1226膜均通量與膜段結構222

1227均衡通量與膜段結構222

123高回收率的三段結構225

124不同規模系統結構227

125大型並聯繫統結構228

第13章反滲透膜系統最佳化設計230

131最佳化設計概念的提出230

132最佳化設計的原始模型231

133參數轉換與經典模型232

1331最佳化目標的處理233

1332限值約束的處理234

1333依據與設計約束235

1334剔除非獨立變數235

134定界算法與分支模型236

135元件運行模型解析式237

136經典模型與設計軟體241

137膜系統最佳化設計列表242

1371最佳化設計列表的構思243

1372最佳化設計列表的特徵244

1373最佳化設計列表的使用263

第14章系統設計軟體使用簡介264

141軟體功能與選單系列265

1411軟體的主要功能265

1412軟體的選單系列266

142工程信息與水質記錄268

1421工程信息的設定268

1422軟體重啟與退出269

1423水質記錄的輸入269

1424水質記錄的保存271

1425水質記錄的編輯272

1426簡單的水質記錄273

1427混合的水質記錄273

143設計界面與基本計算274

1431加藥調整進水pH值275

1432進水溫度與進水類型275

1433運行時間與性能衰減276

1434產水流量與系統回收率276
1435元件、排列及段結構276
1436膜元件的平均水通量277
1437系統設計的報告輸出277
144設計計算的檔案處理280
1441設計方案的檔案保存280
1442產水與濃水記錄保存280
1443參數靈敏度分析圖線280
145特殊工藝與產水處理281
1451產水混合工藝281
1452濃水循環工藝282
1453產水背壓工藝283
1454段間加壓工藝283
1455第二級膜系統284
1456產水的後處理285
146成本分析與元件定義286
1461電能消耗計算286
1462系統成本計算287
1463自定義膜元件287
參考文獻290