《海水淡化技術與工程手冊》是2004年化學工業出版社出版的圖書,作者是高從堦,陳國華。
基本介紹
內容簡介,目錄信息,
內容簡介
我國是人均水資源占有率低於世界水平的國家之一,淡水資源的匱乏已成為制約我們社會進步和發展的瓶頸問題。而我國的海水與苦鹹水資源比較豐富,淡化並利用海水與苦鹹水是解決我國淡水資源不足問題的重要途徑。
本書由我國水處理技術首席專家高從堦院士領銜編寫。在介紹世界水資源概況與海水、苦鹹水淡化技術知識的基礎上,全面介紹了各種現代海水淡化技術與工程,包括熱法(如蒸餾法、冷凍法),膜法(如反滲透膜和納濾膜、電滲析),利用核能、太陽能、風能和其他方法(電容吸附、氣體水合物、嵌鑲離子交換膜壓滲析、溶劑萃取)等的海水淡化技術與工程,並介紹了各種水質標準和水質檢測方法。本手冊以介紹各種海水淡化技術與工程為主,注重實用,從大型海水淡化廠到船用、家用淡化設施,從海島、陸地的海水淡化技術套用到救生用淡化方法,結合了一些工程實例都予以較詳細的介紹,同時還兼顧了海水淡化技術的延伸、海水資源綜合利用、海水淡化相關新理論的發展等內容。本書對不同規模、不同用途的海水、苦鹹水淡化工程(產業)都有參考價值。
本書可供海洋、水資源及環境等學科相關專業師生、工程技術人員、管理人員參考。
目錄信息
第1篇水資源概況和海水、鹹水淡化技術綜述
第1章水資源概況1
11世界水資源概況1
12我國水資源概況和用水緊張狀況2
參考文獻4
第2章淡化工程原水的組成和性質5
21淡化工程原水來源與組成5
211河流水組成5
212鹹水與滷水的組成6
213海水組成8
22海水性質10
221海水氯度與鹽度10
222海水密度和1980年國際標準海水狀態方程13
223海水恆壓比熱容15
224海水冰點15
225海水滲透壓15
226海水蒸氣壓 16
227海水沸點升高16
228海水黏度17
229海水絕對電導率17
2210海水表面張力17
2211海水中的溶解氣體18
參考文獻18
第3章海水淡化技術概述19
31海水淡化技術概況19
32海水淡化理論耗能量20
33海水淡化的簡要發展歷史22
34主要海水淡化方法簡介22
341蒸餾法22
342反滲透法24
343電滲析法24
344冷凍法24
345水合物法25
346電容吸附法26
347嵌鑲離子交換膜壓滲析26
348溶劑萃取法26
349海水淡化方法的組合26
35淡化技術在水資源利用中的地位和發展前景26
參考文獻27
第4章海水淡化工程原水預處理技術綜述28
41預處理的目的與內容28
42淡化工程原水採集方法28
43預處理常用藥劑29
44原水混凝沉降除濁技術29
441混凝劑適用原水最大含砂量29
442影響混凝劑混凝效果的因素30
443混凝劑投加方式與設備30
444淡化工程原水除濁沉降30
45原水滅菌殺生技術31
451D值31
452消毒劑分類 31
453氯消毒劑消毒32
454臭氧消毒35
455紫外線消毒36
456過氧乙酸消毒36
457超濾和微濾除菌36
46原水過濾除濁技術36
461機械過濾法36
462混凝過濾39
463吸附過濾39
464微孔膜過濾法40
465超濾法42
47原水軟化與阻垢技術42
471化學反應沉澱軟化法42
472離子交換法44
473酸化法45
474加入阻垢分散劑法45
475納濾法膜軟化46
48原水脫氣技術47
481酸化脫氣——脫CO2氣47
482加熱脫氣47
483真空式除氣47
484除氧劑脫氧氣47
485脫H2S氣48
49原水除鐵和錳的技術48
491混凝沉澱法48
492離子交換法48
493曝氣氧化法48
494氯氧化法48
495接觸氧化法48
496鐵細菌除鐵法49
410原水除余氯技術49
411原水除有機物、異臭和異味49
412原水預處理工藝流程 49
4121電滲析法淡化原水預處理工藝流程50
4122反滲透法淡化原水預處理工藝流程51
4123蒸餾法淡化原水預處理工藝流程52
413淡化技術的原水預處理後的水質要求53
參考文獻54
第2篇熱法海水淡化技術與工程
第5章蒸餾法海水淡化技術與工程55
51多級閃蒸55
511多級閃蒸原理概述55
512多級閃蒸工藝過程設計56
513多級閃蒸裝置及運行74
514多級閃蒸工程實例84
52多效蒸餾91
521多效蒸餾概述91
522多效蒸餾的分類91
523低溫多效蒸餾海水淡化的原理92
524塔式多效蒸餾93
525低溫多效蒸餾海水淡化技術的套用範圍95
526多效蒸餾海水淡化裝置的工藝設計96
527多效蒸餾海水淡化裝置的工程實例100
528和太陽能結合的多效蒸餾海水淡化技術103
529低溫多效海水淡化技術的優點及發展趨勢105
53壓汽蒸餾106
531壓汽蒸餾概述106
532壓汽蒸餾的工藝設計110
533壓汽蒸餾海水淡化裝置的基本組成和模式114
534壓汽蒸餾海水淡化工程實例114
535壓汽蒸餾海水淡化技術的發展趨勢121
參考文獻121
第6章冷凍法海水淡化技術與工程123
61冷凍法海水淡化原理123
611冷凍法淡化原理簡介123
612冷凍法淡化技術分類124
613冷凍法海水濃縮率124
614冷凍法淡化的優缺點125
62冷凍法淡化流程125
621間接冷凍法125
622蒸汽壓縮式真空冷凍法126
623蒸汽吸收式真空冷凍法126
624丁烷冷凍法127
63冰晶的生成與洗滌128
631冰晶的生成128
632冰晶的洗滌129
參考文獻130
第3篇膜法海水淡化技術與工程
第7章反滲透和納濾海水淡化技術與工程131
71緒言131
711發展概況131
712滲透和反滲透131
713反滲透和納濾膜及組器件132
714反滲透過程的特點和套用132
715納濾過程的特點和套用133
72反滲透和納濾的分離機理133
721反滲透的分離機理133
722納濾的分離機理135
73反滲透膜和納濾膜137
731膜材料137
732膜的分類139
733非對稱膜的製備和成膜機理140
734複合膜的製備和成膜機理141
735不同構型的膜的製備142
736反滲透膜和納濾膜結構和性能表征144
74反滲透膜和納濾膜組器件技術148
741膜組器件的構型及特徵比較148
742板式構型148
743管式構型149
744卷式構型150
745中空纖維式150
75反滲透和納濾海水淡化工藝過程設計157
751系統設計要求157
752濃差極化159
753過程基本方程式161
754工藝流程及其特徵方程165
755裝置的組件配置和性能169
756基本設計內容和過程171
76反滲透和納濾系統的淡化工程設計和運行173
761預處理系統173
762反滲透和納濾裝置197
763輔助設備和主要零部件200
764設備的操作與維修207
765清洗、再生、消毒和存放技術210
766計算機監控215
77反滲透和納濾在海水和苦鹹水淡化中的套用示例219
771反滲透海水淡化219
772反滲透苦鹹水淡化227
773納濾海水和苦鹹水淡化230
774反滲透和納濾的其他套用示例 234
78反滲透和納濾過程的經濟性244
781成本考慮的基礎244
782直接投資成本245
783間接投資成本246
784操作成本246
785投資回收成本248
786評價成本的方法248
787敏感性分析249
788小規模和特種系統251
789國內外RO代表性成本示例252
79展望253
參考文獻254
第8章電滲析海水淡化技術與工程258
81電滲析法概述258
82基礎理論259
821電滲析原理259
822電滲析能耗260
823Donnan平衡理論262
83離子交換膜264
831離子交換膜分類264
832離子交換膜的製備264
833離子交換膜的性能267
834商品化離子交換膜269
84電滲析器271
841電滲析器的主要部件271
842電滲析器的組裝273
843國產電滲析器的規格和性能274
85極化和極限電流密度275
851極化現象275
852極限電流密度及極限電流係數276
853影響極限電流的因素279
854極限電流密度經驗式281
855極限電流測定方法282
86電滲析淡化工藝過程設計283
861基礎計算式283
862四種脫鹽流程284
863流程設計計算285
87電滲析淡化工程設計286
871工程參數(水量)計算286
872進水水質要求289
873預處理系統290
874場地布置291
88電滲析系統和運行293
881操作參數的選取與調整293
882控制沉澱物生成294
883EDR運行方式295
89套用實例297
891沙漠苦鹹水淡化車297
892海水淡化裝置298
893海水濃縮製鹽302
810電滲析淡化的經濟性304
8101產水成本304
8102經濟操作電流密度305
8103幾種淡化過程的比較306
符號說明306
參考文獻307
第4篇核能海水淡化技術與工程
第9章核能海水淡化概述308
91核能海水淡化涉及的三種技術309
92具體工藝的選擇309
93核能海水淡化的方式309
94核能海水淡化的安全考慮310
95核能海水淡化的技術、安全、經濟和組織310
951電與水比例的周密考慮310
952選擇核能淡化的決定因素——經濟競爭力311
96啟動核能海水淡化產業必須考慮的相關問題312
97國際原子能機構成員國引進核能海水淡化的步驟312
971明確相關政策條款312
972策劃核能和水供應發展的長期規劃及相應的財政經濟計畫313
973選擇廠址313
974可行性研究313
975建設工廠314
976工程管理315
977設施運行315
參考文獻316
第10章核能海水淡化技術與工程317
101海水淡化用反應堆317
1011當代的重要能源——核能317
1012核能及其機理317
1013核反應堆318
1014核電站320
1015核安全321
1016海水淡化用反應堆326
102國際原子能機構的軟體包DEEP(脫鹽經濟評價程式)331
1021DEEP軟體包的產生及其目的331
1022DEEP軟體包涉及的技術範圍332
1023DEEP軟體包考慮的工藝流程333
1024DEEP軟體包使用上需要注意的事項345
103核能海水淡化的選擇346
1031能源選擇346
1032核能用途的主次問題的選擇347
1033熱電淡化方法的選擇347
1034對產品水質要求的影響348
1035所在地區對核能淡化的影響348
1036電水需求比348
1037經濟性349
1038核能海水淡化的工藝選擇349
1039安全可靠性350
10310廠址的選擇 350
104核能海水淡化工程設計350
1041海水淡化裝置和核電站連線351
1042海水淡化裝置和供熱用核反應堆連線352
1043海水淡化裝置和熱電聯產的核反應堆連線354
1044核反應堆與海水淡化裝置連線的設計要求356
1045輸送蒸汽方法:背壓式和抽取式357
1046其他需要考慮的問題358
1047船用核能海水淡化廠359
1048海水淡化的石油燃料和核能能源的比較360
105核能海水淡化工程實例361
1051哈薩克斯坦核能海水淡化361
1052日本的核能海水淡化361
1053和核能海水淡化相似的核能用途 364
106核能海水淡化的經濟性365
1061核能海水淡化的經濟指標365
1062產品水的成本及其組成366
1063成本估算的方法372
1064成本估算的可靠性374
1065與化石燃料海水淡化廠的經濟比較375
1066水的成本和價格375
1067融資376
參考文獻376
第5篇其他海水淡化技術與工程套用
第11章太陽能和風能海水淡化技術377
111太陽能海水淡化377
1111太陽能採集系統377
1112直接法太陽能海水淡化378
1113間接法太陽能海水淡化379
1114鹽度梯度太陽池脫鹽382
112風能海水淡化385
參考文獻385
第12章其他製取淡水技術387
121電容吸附法脫鹽387
1211脫鹽原理387
1212脫鹽特性388
1213套用領域389
1214存在問題及展望390
122氣體水合物法390
1221水合物法的基本原理390
1222水合物的結構390
1223水合物生成條件392
1224水合物的性質396
1225水合物法海水淡化398
123嵌鑲離子交換膜壓滲析401
1231嵌鑲膜脫鹽的基本原理401
1232嵌鑲膜的製造方法402
1233壓滲析淡化試驗403
124冰山取水403
1241開發冰山利用的出發點403
1242冰山的探測404
1243冰山的運輸和保護404
1244冰山淡化廠404
1245經濟性405
125應急救生離子交換藥劑406
126溶劑萃取淡化406
1261溶劑萃取法的基本原理406
1262萃取劑的選擇407
1263混合萃取劑408
1264原水含鹽量對萃取性能的影響408
1265萃取劑的回收408
1266鹽析劑409
1267溶劑萃取法海水淡化過程409
1268溶劑萃取法的優缺點411
127海水淡化方法的組合412
1271方法本身的組合與方法之間的組合412
1272發電淡化組合414
1273海水淡化與綜合利用416
符號說明422
參考文獻422
第6篇海水淡化產水的後處理和海水綜合利用
第13章海水淡化產水的後處理424
131海水淡化工程產水脫氣處理424
1311酸化脫氣——脫CO2氣424
1312加熱脫氣424
1313真空式除氣424
1314除氧劑脫氧氣425
1315膜法真空脫氧 425
1316脫H2S氣425
132pH調整425
133消毒和殺菌425
參考文獻425
第14章海水淡化後濃縮水的綜合利用和後處理426
141海水淡化後濃縮水綜合利用的研究進展426
142海水淡化後濃縮水提鉀426
1421化學沉澱法427
1422有機溶劑法427
1423無機離子交換劑法427
143海水淡化後濃縮水提溴427
1431水蒸氣蒸餾法428
1432空氣吹出法428
144海水淡化後濃縮水製鹽429
1441離子交換膜電滲析濃縮海水製鹽工藝流程429
1442蒸發法製鹽431
145海水淡化後濃縮水的後處理431
參考文獻431
第7篇各種水質標準和水質檢測方法
第15章水質指標和標準433
151淡化工程原水水質指標與分類433
1511淡化工程原水水質指標433
1512淡化工程原水分類433
152各類用水水質標準434
1521生活飲用水水質標準435
1522農用灌溉水水質標準435
1523地面水環境質量標準435
1524人工游泳池水質標準436
1525工業用水水質標準436
1526醫藥注射用水水質標準437
參考文獻437
第16章海水、滷水的水質分析438
161海水、滷水中陽離子分析438
1611鉀的測定438
1612鈉的測定441
1613鈣的測定444
1614鎂的測定446
1615錳的測定448
1616鐵的測定450
162海水、滷水中陰離子分析452
1621活性矽酸鹽的測定452
1622亞硝酸鹽、硝酸鹽的測定455
1623硫酸鹽的測定458
1624氯化物的測定461
1625碳酸鹽和碳酸氫鹽的測定464
163水質其他有關理化參數分析465
1631游離二氧化碳的測定465
1632pH的測定466
1633電導率測定468
1634氯度與鹽度測定469
1635化學耗氧量(COD)的測定470
1636總溶解固體的測定471