內容簡介
本書在通用海水淡化技術基礎上,對艦船用海水淡化技術進行研究、總結和闡述,介紹了世界主要海域海水參數、反滲透海水淡化特點和趨勢,分析了國外艦船淡水保障模式、技術現狀、特點和趨勢,闡述了其相關標準體系構成,提出了相關啟示和建議。
本書讀者對象為從事艦船和民用船舶海水淡化技術研究以及淡水保障系統設計、建造、使用、維護的技術和管理人員,可供高等院校非水環境專業學生作為教材使用,也可為船舶裝備設計、管理人員和海水淡化專業人員提供參考。
目錄
第1章 緒論1
1.1 淡水資源和海水利用1
1.1.1 全球水資源概況2
1.1.2 我國淡水資源概況3
1.1.3 海水淡化的重要性5
1.1.4 海水淡化的軍事意義6
1.2 國內外海水淡化發展現狀7
1.2.1 國外海水淡化發展情況8
1.2.2 我國海水淡化發展情況8
1.2.3 國內外船舶海水淡化技術發展10
第2章 海水水質12
2.1 海水水質及相關標準12
2.1.1 海水的組成12
2.1.2 海水的性質15
2.2 海洋環境典型參數21
2.2.1 我國海域海水溫度21
2.2.2 我國海域海水鹽度22
2.2.3 全球海域海水溫度和鹽度23
2.3 海水水質標準26
2.4 海洋污染28
2.4.1 海洋污染概念28
2.4.2 全球海洋污染29
2.4.3 我國海域海洋污染29
第3章 飲用水水質標準及相關指標33
3.1 國內飲用水水質標準33
3.1.1 生活飲用水衛生標準33
3.1.2 礦化水水質標準36
3.2 國外飲用水水質標準37
3.2.1 WHO《飲用水水質準則》37
3.2.2 歐盟《飲用水水質指令》44
3.2.3 美國《飲用水水質指令》46
3.2.4 日本《生活飲用水標準》52
3.2.5 其他國家生活飲用水水質標準55
3.3 我國主要城市水質調查56
3.3.1 城市自來水和市售瓶裝水檢測結果56
3.3.2 主要水質指標分析59
3.4 艦船反滲透海水淡化水質指標65
3.4.1 艦船反滲透海水淡化一般流程66
3.4.2 艦船反滲透淡化水質控制指標建議濃度範圍67
3.5 艦船水質檢測72
3.5.1 美國海軍飲用水檢測方式72
3.5.2 我國城市和村鎮飲用水質檢測方式74
3.5.3 艦船淡水水質檢測頻率75
第4章 海水淡化技術概論76
4.1 概述76
4.2 熱法海水淡化技術77
4.2.1 多級閃蒸法77
4.2.2 低溫多效蒸餾法78
4.2.3 壓汽蒸餾法80
4.2.4 冷凍法81
4.3 膜法海水淡化技術82
4.3.1 電滲析法82
4.3.2 反滲透法85
4.4 海水淡化新技術86
4.4.1 膜蒸餾法86
4.4.2 正滲透法87
4.4.3 水合物法89
4.4.4 太陽能海水淡化90
4.4.5 核能海水淡化92
4.4.6 風能海水淡化92
第5章 反滲透法海水淡化技術93
5.1 反滲透法基本原理93
5.1.1 滲透和反滲透93
5.1.2 反滲透的分離機理94
5.2 反滲透膜及組件95
5.2.1 反滲透膜概述95
5.2.2 卷式反滲透膜組件98
5.2.3 碟管式反滲透膜組件101
5.2.4 其他反滲透膜組件104
5.2.5 影響反滲透膜性能的因素104
5.2.6 反滲透膜的清洗106
5.3 反滲透海水淡化預處理112
5.3.1 海水預處理的目的112
5.3.2 預處理技術113
5.4 系統組成及淡化工藝118
5.4.1 海水淡化系統主要組成部分118
5.4.2 反滲透海水淡化工藝流程119
5.4.3 反滲透裝置基本性能125
第6章 船舶海水淡化技術127
6.1 概述127
6.2 船舶海水淡化技術現狀與發展128
6.2.1 國外現狀128
6.2.2 國內現狀129
6.3 典型船用海水淡化裝置130
6.3.1 單效蒸餾式海水淡化裝置130
6.3.2 多級閃髮式海水淡化裝置132
6.3.3 電滲析海水淡化裝置134
6.3.4 機械蒸汽壓縮海水淡化裝置135
6.3.5 反滲透式海水淡化裝置136
6.3.6 高效船用反滲透海水淡化138
6.4 船用海水淡化技術發展趨勢141
第7章 淡化水後處理技術142
7.1 淡化水後處理必要性142
7.1.1 海水淡化水水質142
7.1.2 二次供水污染的危害144
7.2 調質148
7.2.1 反滲透淡化水調質必要性148
7.2.2 反滲透淡化水調質技術149
7.2.3 新型改性白雲石調質劑及調質技術154
7.2.4 礦石調質的影響因素156
7.2.5 發展方向158
7.3 消毒159
7.3.1 氯化消毒159
7.3.2 二氧化氯消毒162
7.3.3 紫外線消毒164
7.3.4 其他消毒方式166
7.4 二次污染控制的過濾技術168
7.4.1 二次污染起因168
7.4.2 循環過濾與消毒168
7.4.3 小結175
第8章 國外艦船淡水保障模式176
8.1 國外海軍艦船淡水保障176
8.1.1 艦船淡水水源176
8.1.2 艦船淡水保障主要內容177
8.1.3 艦船飲用水使用要求177
8.1.4 艦船淡水保障系統組成178
8.2 國外海軍艦船淡水保障技術現狀179
8.2.1 海水淡化技術179
8.2.2 消毒處理技術186
8.2.3 淡水輸送技術192
8.2.4 水質檢測技術194
8.3 國外海軍艦船淡水保障模式196
8.3.1 平時保障模式196
8.3.2 應急保障模式199
8.4 國外海軍艦船淡水保障特點202
8.4.1 分級保障202
8.4.2 分類保障202
8.4.3 適度保障203
8.4.4 科學保障203
8.4.5 規範保障204
8.5 相關啟示204
第9章 美國海軍艦船淡水保障標準分析206
9.1 概述206
9.2 美國海軍艦船淡水保障標準體系206
9.2.1 水源水質標準206
9.2.2 消毒處理標準209
9.2.3 設施設備標準210
9.2.4 系統操作標準212
9.2.5 醫學監測標準213
9.2.6 使用管理標準214
9.3 美國海軍艦船淡水保障標準分析214
9.3.1 標準體系完備214
9.3.2 涉及多個發布主體215
9.3.3 體現艦船淡水保障特點216
9.4 美國海軍艦船淡水保障相關標準的主要內容217
9.4.1 水源水質217
9.4.2 消毒處理218
9.4.3 設施設備222
9.4.4 系統操作224
9.4.5 醫學監測229
9.4.6 職責管理231
9.5 啟示232
第10章 艦船淡水保障系統設計與要求233
10.1 概述233
10.1.1 關於控制“水還原”的重要性233
10.1.2 關於對水適時消毒的重要性234
10.1.3 關於控制水中雜質含量的重要性235
10.2 調查分析與研究基礎235
10.2.1 供水管路材質選擇235
10.2.2 淡水艙防腐蝕塗料237
10.2.3 淡化水調質技術篩選238
10.2.4 消毒技術篩選239
10.2.5 淡化裝置型式選擇241
10.3 材料和設備要求244
10.3.1 系統材料設計244
10.3.2 淡水艙塗料配套體系246
10.3.3 反滲透海水淡化裝置247
10.3.4 調質技術要求251
10.3.5 消毒裝置要求252
10.3.6 水艙循環過濾裝置要求254
10.3.7 水質監檢測要求257
10.3.8 末端用水裝置258
10.4 系統設計和要求259
10.4.1 系統組成259
10.4.2 一般要求259
10.4.3 材料的防腐蝕及安全260
10.4.4 注水系統要求261
10.4.5 制水系統261
10.4.6 儲水系統261
10.4.7 用水系統261
10.4.8 電氣、儀表及控制262
10.4.9 水質監檢測262
第11章 艦船淡水保障系統的安裝、使用和維護264
11.1 概述264
11.2 工藝和安裝264
11.2.1 管路系統264
11.2.2 塗裝工藝265
11.3 一級反滲透海水淡化裝置使用規程269
11.3.1 工藝流程269
11.3.2 使用操作方法270
11.3.3 一般故障分析及排除272
11.3.4 安全保護措施及故障處理273
11.3.5 運行時的維護保養273
11.3.6 日常維護保養工作和計畫275
11.3.7 長期停放時的維護保養275
11.3.8 檢修周期276
11.3.9 注意事項276
11.4 二級反滲透深度處理裝置276
11.4.1 工藝流程276
11.4.2 使用操作方法276
11.4.3 一般故障分析及排除278
11.4.4 安全保護措施及故障處理279
11.4.5 維修保養279
11.5 調質裝置使用規程279
11.5.1 工藝流程279
11.5.2 調質裝置使用規程279
11.5.3 一般故障分析及排除280
11.5.4 維修和保養281
11.6 消毒裝置使用規程281
11.6.1 消毒工藝281
11.6.2 使用規程282
11.6.3 一般故障分析及排除282
11.6.4 維修和保養283
11.7 循環過濾裝置使用規程283
11.7.1 工藝流程283
11.7.2 使用規程283
11.7.3 一般故障分析及排除284
11.7.4 維修和保養284
11.8 終端處理裝置使用規程284
11.8.1 終端過濾工藝284
11.8.2 終端處理裝置使用規程285
11.8.3 一般故障分析及排除285
11.8.4 維修和保養286
11.9 水質監檢測儀286
11.9.1 水質監檢測指標286
11.9.2 水質線上監測儀使用規程287
11.9.3 一般故障分析及排除290
11.9.4 維修和保養290
11.10 清洗及其他要求291
11.10.1 其他設備維護要求291
11.10.2 水艙清洗291
11.10.3 系統清洗292
11.11 淡水保障系統管理職責292
附錄 美國海軍預防醫學手冊節選293
6-1 範圍293
6-2 職責293
6-3 船上飲用水294
6-4 飲用水的使用要求295
6-5 飲用水的接收和轉移295
6-6 可靠的(獲得批准的)水源296
6-7 質量不明確的水源296
6-8 船上飲用水軟管和設備的維護296
6-9 連線步驟297
6-10 飲用水生產297
6-11 儲水箱298
6-12 通風或溢流管線299
6-13 檢修孔299
6-14 飲用水水位的測量299
6-15 灌裝線299
6-16 飲用水的輸送管道300
6-17 維修300
6-18 飲用水儲存箱塗層300
6-19 標籤和顏色標記301
6-20 飲用水軟管儲存櫃301
6-21 飲用水供給的消毒301
6-22 飲用水箱和飲水系統的消毒305
6-23 飲用水軟管、測深帶和棒的消毒306
6-24 飲用水和烹調用水的緊急消毒306
6-25 氯用量計算307
6-26 鹵素餘量要求309
6-27 潛艇309
6-28 船廠工作艇310
6-29 緊急情況下使用飲用水箱作為壓艙物311
6-30 貨運水的處理311
6-31 臨時性的儲水箱312
6-32 醫療站313
6-33 5加侖裝的應急飲用水313
6-34 灌裝和瓶裝水314
6-35 一般的味道和氣味問題排查314
6-36 引起飲用水味道和氣味問題的原因314
6-37 味道和氣味問題的指示器315
6-38 最初的味道和氣味問題排查316
6-39 味道和氣味問題的處理方法317
6-40 需要的外圍幫助318
6-41 一般的交叉連線318
6-42 交叉連線的說明318
6-43 管道系統不恰當的安裝319
6-44 醫藥部門對交叉連線進行監督320
6-45 凍的製造320
6-46 冰處理的注意事項320
6-47 製冰機的清潔與消毒321
6-48 冰塊的細菌質量321
6-49 範圍322
6-50 溫度和pH值測試322
6-51 鹽度(含氯量) 322
6-52 鹵素的殘留(氯/溴) 323
6-53 細菌收集和測試326
6-54 飲用水記錄日誌327
6-55 水樣衛生系統宣傳海報327
參考文獻32"