了得網工業技術_苦咸水脫鹽與綜合利用關鍵技術

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沙漠水處理工程實例全過程解析，對沙漠等類似地區的苦咸水淡化、脫鹽等水處理工程有很強的參考意義。

內容簡介

本書針對某苦咸水脫鹽工程項目規劃中提高繫統回收率所面臨的能耗、藥劑消耗、可靠性等問題，基於反滲透繫統的設計計算及運行試驗，得到了提高沙漠苦咸水淡化回收率、降低能耗、濃水處理及綜合利用的方法，提出了設計優化建議，對類似的水處理能耗、藥劑消耗、穩定性、自動控制等關鍵問題的解決有很強的參考性和指導性。
本書可供從事苦咸水淡化處理項目的工程技術人員和科研人員閱讀，也可供環境工程、海水淡化等相關專業的師生參考。

第1章緒論1
1.1苦咸水處理的重要性1
1.2撒哈拉沙漠苦咸水淡化需求3
1.3國內外苦咸水處理研究現狀4
1.3.1苦咸水概述4
1.3.2反滲透技術研究現狀及發展趨勢5
1.4阿爾及利亞因薩拉脫鹽處理站工程介紹6
1.4.1招標文件基本要求6
1.4.2工藝流程描述7
第2章反滲透繫統設計11
2.1概述11
2.1.1半透膜概念11
2.1.2干膜與濕膜11
2.1.3膜污染13第1章緒論1
1.1苦咸水處理的重要性1
1.2撒哈拉沙漠苦咸水淡化需求3
1.3國內外苦咸水處理研究現狀4
1.3.1苦咸水概述4
1.3.2反滲透技術研究現狀及發展趨勢5
1.4阿爾及利亞因薩拉脫鹽處理站工程介紹6
1.4.1招標文件基本要求6
1.4.2工藝流程描述7
第2章反滲透繫統設計11
2.1概述11
2.1.1半透膜概念11
2.1.2干膜與濕膜11
2.1.3膜污染13
2.2預處理工藝設計14
2.2.1概述14
2.2.2預處理出水水質14
2.2.3多介質過濾器15
2.2.4保安過濾器15
2.2.5工藝流量梯度15
2.2.6預處理工藝選擇16
2.3膜繫統工藝設計17
2.3.1膜分離性能指標18
2.3.2反滲透膜的選擇19
2.3.3設計導則21
2.3.4理論與實際設計模式21
2.3.5優化設計數學模型23
2.3.6設計軟件24
2.3.7方案優選25
2.4輔助設施設計要點25
2.4.1壓力容器25
2.4.2加壓水泵25
2.4.3輔助設備、變頻器、儀表及控制繫統等26
2.5後處理設計27
2.6膜法水處理廠節能降耗27
2.6.1能耗分析27
2.6.2節能降耗途徑27
2.7反滲透繫統的回收率27
2.7.1難溶鹽結垢28
2.7.2濃水流量31
2.7.3濃差極化31
2.7.4通量平衡33
2.7.5提高回收率的措施34
第3章高效苦咸水脫鹽中試裝置設計和改造36
3.1工藝設計條件36
3.1.1原水水質36
3.1.2產水水質37
3.1.3設計水量37
3.2工藝方案優選37
3.2.1化學法去硬度37
3.2.2膜繫統配置38
3.2.3濃水回流38
3.2.4產水勾兌38
3.2.5工藝流程38
3.3膜繫統設計40
3.3.1難溶鹽極限回收率的確定40
3.3.2膜繫統計算模擬42
3.3.3不同原水總含鹽量下的全廠回收率44
3.4藥劑的選型44
3.4.1藥劑的作用44
3.4.2藥劑配制及添加46
3.5制造、檢驗、安裝及試運47
3.5.1中試裝置主要配置47
3.5.2橇塊制作及工廠檢驗48
3.5.3橇塊現場安裝49
3.5.4橇塊現場試運52
3.5.5橇塊現場試驗54
3.5.6裝置產水水質分析55
3.6控制繫統優化55
3.6.1泵站舊水處理裝置控制繫統缺陷55
3.6.2控制繫統研制與升級改造56
3.6.3控制模式57
3.6.4儀表控制繫統組成和特點57
3.6.5沙漠苦咸水淡化裝置運行現狀61
3.7中試裝置運行情況及技術要求61
第4章苦咸水脫鹽裝置運行考核及檢驗64
4.1裝置操作運行要點64
4.1.1裝置日常維護64
4.1.2膜的保存67
4.1.3裝置化學清洗方案68
4.2裝置運行測試70
4.2.1裝置6個月工業運行考核71
4.2.2中試裝置經濟性分析75
4.2.3測試結論76
4.2.4中試裝置投用1年運行狀態76
4.3預處理段故障76
4.3.1保安過濾器故障76
4.3.2氣泡導致壓力波動77
4.3.3啟停階段壓力波動78
4.3.4預處理段流量及壓力不足78
4.3.5加藥不適導致RO裝置性能下降79
4.3.6RO膜機械污堵79
4.3.7RO膜化學及微生物污堵80
4.4RO膜解剖分析82
4.4.1取樣82
4.4.2外觀檢查83
4.4.3微觀檢查83
4.4.4化學清洗試驗86
4.4.5處理建議87
4.5水溫監測87
4.5.1水源地水溫87
4.5.2水溫變化因素分析88
4.5.3裝置水溫檢測88
4.6試驗RO濃水反衝洗多介質過濾器88
4.6.1試驗目的88
4.6.2試驗方法89
4.6.3運行記錄表格90
4.6.4斷水後檢查情況91
4.7苦咸水淡化橇運行要點94
第5章沙漠高溫地區苦咸水處理繫統選材96
5.1苦咸水對不鏽鋼的腐蝕96
5.1.1腐蝕情況96
5.1.2針對腐蝕問題的實驗室分析97
5.1.3不鏽鋼腐蝕機理分析101
5.2不鏽鋼腐蝕處修復102
5.2.1修復方案的確定過程102
5.2.2修復施工方案103
5.2.3修復特點104
5.2.4Belzona修復層微觀分析105
5.2.5Belzona缺陷的建議措施108
5.2.6試驗報告結論108
5.3苦咸水處理繫統選材建議109
第6章濃水處理及資源化利用111
6.1概述111
6.1.1濃水利用111
6.1.2深井注射112
6.1.3蒸發塘112
6.1.4液體零排放(ZLD)112
6.2蒸發塘的設計114
6.2.1國內外研究現狀114
6.2.2蒸發塘面積計算115
6.2.3蒸發塘的分級設計117
6.2.4各水深確定118
6.2.5蒸發塘防滲118
6.2.6濃鹽水輸送管道選材119
6.2.7雨水阻斷119
6.2.8混凝土結構設計119
6.2.9收泥設施119
6.3基於太陽能淡化溫室的濃水處理技術119
6.3.1太陽能淡化溫室的基本結構120
6.3.2太陽能淡化溫室的性能122
6.3.3太陽能淡化溫室的缺陷122
6.4利用表面蒸發降低廠房溫度123
6.4.1影響膜間溫度的因素124
6.4.2液體表面蒸發的設想124
6.5濃鹽水資源化利用125
6.5.1濃鹽水排放的地下散水池方案125
6.5.2利用濕地生物處理技術穩固沙漠126
第7章高效反滲透脫鹽裝置大型化和模塊化130
7.1繫統設計130
7.1.1運行壓力的確定130
7.1.2膜間溫度控制131
7.2因薩拉脫鹽處理站主要處理工藝131
7.2.1進水室131
7.2.2原水提升池131
7.2.3砂碳過濾器131
7.2.4反滲透繫統（RO）132
7.2.5產品水池及外送泵133
7.2.6加藥繫統134
7.3大型脫鹽處理站控制繫統134
7.3.1擴大控制繫統規模134
7.3.2增加在線水質分析繫統134
7.3.3擴大生產工藝自動化規模135
7.3.4恆壓和恆流量控制概念135
7.4因薩拉脫鹽處理站操作維護135
7.4.1保安過濾器135
7.4.2化學藥劑的選擇及準備136
7.4.3脫鹽處理站RO繫統加藥及能耗計算136
7.4.4濃水生物處理137
7.5煤層氣產出水對比研究138
7.5.1水質比較138
7.5.2煤層氣產出水處理與模塊化139
7.5.3可移動式水處理組合裝置139
7.6苦咸水淡化技術產業化建議140
7.7技術創新和應用前景141
第8章高效苦咸水脫鹽技術發展新趨勢143
8.1濃水綜合利用集成技術143
8.1.1濃鹽水處理方案優化143
8.1.2濃水綜合利用集成技術的展望147
8.2正滲透（FO）淡化技術147
8.2.1正滲透(FO)原理147
8.2.2正滲透（FO）的應用149
8.2.3正滲透膜材料155
8.2.4正滲透技術的展望157
8.3油砂產出水FO處理技術應用研究157
8.3.1油砂產出水處理技術現狀158
8.3.2不同汲取液下FO性能比較158
8.3.3油砂產出水FO技術展望159
附錄161
附錄1符號和縮略詞說明161
附錄2術語解釋162
參考文獻164
後記166

前言

苦咸水脫鹽技術已經有50年左右的研究應用歷史，相繼發展了蒸餾、電滲析、反滲透等脫鹽技術。與之配套的預處理、後處理、濃水處置等技術也相繼發展，在緩解缺水問題、保障工業和生活用水方面發揮了重大作用。
隨著反滲透(RO)設備成本的不斷降低，反滲透(RO)已成為目前苦咸水淡化的工藝。各種規模的反滲透設備應用於不計其數的工程。但也有眾多的反滲透繫統存在設計、操作、維護等問題，甚至產生對反滲透繫統的排斥心理。隨著脫鹽工程規模的不斷擴大，濃水處理等問題也日益凸顯。因此，對反滲透等苦咸水脫鹽技術進行深入繫統的研究十分必要。
筆者長期從事國際工程EPC總承包，先後從事若干油田水處理、苦咸水開采輸送、脫鹽等工程。基於阿爾及利亞某苦咸水脫鹽工程中間性試驗裝置的設計、制造、安裝、運行、維護進行了繫統的研究。
本書共8章，對苦咸水處理研究現狀、反滲透繫統設計、中試裝置的研究過程、問題及處理方法、繫統選材、濃水利用、大型化建議、正滲透技術等進行了介紹。本書以高回收率反滲透設計研究過程為中心，對多種脫鹽工藝進行了對比，對操作維護、濃水處理、蒸發塘、太陽能淡化、正滲透（ＦＯ）等進行了介紹，將工程實踐中出現的污堵、腐蝕等問題及解決方法進行了總結，對煤層氣產出水處理、油砂采出水脫鹽進行了介紹。這些內容理論結合實際，可供工程技術人員、研究人員和大專院校師生閱讀和參考。苦咸水脫鹽技術已經有50年左右的研究應用歷史，相繼發展了蒸餾、電滲析、反滲透等脫鹽技術。與之配套的預處理、後處理、濃水處置等技術也相繼發展，在緩解缺水問題、保障工業和生活用水方面發揮了重大作用。
隨著反滲透(RO)設備成本的不斷降低，反滲透(RO)已成為目前苦咸水淡化的工藝。各種規模的反滲透設備應用於不計其數的工程。但也有眾多的反滲透繫統存在設計、操作、維護等問題，甚至產生對反滲透繫統的排斥心理。隨著脫鹽工程規模的不斷擴大，濃水處理等問題也日益凸顯。因此，對反滲透等苦咸水脫鹽技術進行深入繫統的研究十分必要。
筆者長期從事國際工程EPC總承包，先後從事若干油田水處理、苦咸水開采輸送、脫鹽等工程。基於阿爾及利亞某苦咸水脫鹽工程中間性試驗裝置的設計、制造、安裝、運行、維護進行了繫統的研究。
本書共8章，對苦咸水處理研究現狀、反滲透繫統設計、中試裝置的研究過程、問題及處理方法、繫統選材、濃水利用、大型化建議、正滲透技術等進行了介紹。本書以高回收率反滲透設計研究過程為中心，對多種脫鹽工藝進行了對比，對操作維護、濃水處理、蒸發塘、太陽能淡化、正滲透（ＦＯ）等進行了介紹，將工程實踐中出現的污堵、腐蝕等問題及解決方法進行了總結，對煤層氣產出水處理、油砂采出水脫鹽進行了介紹。這些內容理論結合實際，可供工程技術人員、研究人員和大專院校師生閱讀和參考。
書中引用了許多單位和作者的資料，在此一並致謝。由於水平所限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正。

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