苦咸水脫鹽與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)

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(nèi)外苦咸水處理研究現(xiàn)狀4
1.3.1苦咸水概述4
1.3.2反滲透技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)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章反滲透系統(tǒng)設(shè)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(yù)處理工藝設(shè)計14
2.2.1概述14
2.2.2預(yù)處理出水水質(zhì)14
2.2.3多介質(zhì)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(yù)處理工藝選擇16
2.3膜系統(tǒng)工藝設(shè)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(shè)計導(dǎo)則21
2.3.4理論與實際設(shè)計模式21
2.3.5優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型23
2.3.6設(shè)計軟件24
2.3.7方案優(yōu)選25
2.4輔助設(shè)施設(shè)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(shè)備、變頻器、儀表及控制系統(tǒng)等26
2.5后處理設(shè)計27
2.6膜法水處理廠節(jié)能降耗27
2.6.1能耗分析27
2.6.2節(jié)能降耗途徑27
2.7反滲透系統(tǒng)的回收率27
2.7.1難溶鹽結(jié)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(shè)計和改造36
3.1工藝設(shè)計條件36
3.1.1原水水質(zhì)36
3.1.2產(chǎn)水水質(zhì)37
3.1.3設(shè)計水量37
3.2工藝方案優(yōu)選37
3.2.1化學(xué)法去硬度37
3.2.2膜系統(tǒng)配置38
3.2.3濃水回流38
3.2.4產(chǎn)水勾兌38
3.2.5工藝流程38
3.3膜系統(tǒng)設(shè)計40
3.3.1難溶鹽極限回收率的確定40
3.3.2膜系統(tǒng)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(xiàn)場安裝49
3.5.4橇塊現(xiàn)場試運52
3.5.5橇塊現(xiàn)場試驗54
3.5.6裝置產(chǎn)水水質(zhì)分析55
3.6控制系統(tǒng)優(yōu)化55
3.6.1泵站舊水處理裝置控制系統(tǒng)缺陷55
3.6.2控制系統(tǒng)研制與升級改造56
3.6.3控制模式57
3.6.4儀表控制系統(tǒng)組成和特點57
3.6.5沙漠苦咸水淡化裝置運行現(xiàn)狀61
3.7中試裝置運行情況及技術(shù)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(xué)清洗方案68
4.2裝置運行測試70
4.2.1裝置6個月工業(yè)運行考核71
4.2.2中試裝置經(jīng)濟性分析75
4.2.3測試結(jié)論76
4.2.4中試裝置投用1年運行狀態(tài)76
4.3預(yù)處理段故障76
4.3.1保安過濾器故障76
4.3.2氣泡導(dǎo)致壓力波動77
4.3.3啟停階段壓力波動78
4.3.4預(yù)處理段流量及壓力不足78
4.3.5加藥不適導(dǎo)致RO裝置性能下降79
4.3.6RO膜機械污堵79
4.3.7RO膜化學(xué)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(xué)清洗試驗86
4.4.5處理建議87
4.5水溫監(jiān)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濃水反沖洗多介質(zhì)過濾器88
4.6.1試驗?zāi)康?8
4.6.2試驗方法89
4.6.3運行記錄表格90
4.6.4斷水后檢查情況91
4.7苦咸水淡化橇運行要點94
第5章沙漠高溫地區(qū)苦咸水處理系統(tǒng)選材96
5.1苦咸水對不銹鋼的腐蝕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不銹鋼腐蝕機理分析101
5.2不銹鋼腐蝕處修復(fù)102
5.2.1修復(fù)方案的確定過程102
5.2.2修復(fù)施工方案103
5.2.3修復(fù)特點104
5.2.4Belzona修復(fù)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(jié)論108
5.3苦咸水處理系統(tǒng)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(fā)塘112
6.1.4液體零排放(ZLD)112
6.2蒸發(fā)塘的設(shè)計114
6.2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀114
6.2.2蒸發(fā)塘面積計算115
6.2.3蒸發(fā)塘的分級設(shè)計117
6.2.4各蒸發(fā)單元水深確定118
6.2.5蒸發(fā)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(jié)構(gòu)設(shè)計119
6.2.9收泥設(shè)施119
6.3基于太陽能淡化溫室的濃水處理技術(shù)119
6.3.1太陽能淡化溫室的基本結(jié)構(gòu)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(fā)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(fā)的設(shè)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(shù)穩(wěn)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系統(tǒng)設(shè)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反滲透系統(tǒng)（RO）132
7.2.5產(chǎn)品水池及外送泵133
7.2.6加藥系統(tǒng)134
7.3大型脫鹽處理站控制系統(tǒng)134
7.3.1擴大控制系統(tǒng)規(guī)模134
7.3.2增加在線水質(zhì)分析系統(tǒng)134
7.3.3擴大生產(chǎn)工藝自動化規(guī)模135
7.3.4恒壓和恒流量控制概念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(xué)藥劑的選擇及準備136
7.4.3脫鹽處理站RO系統(tǒng)加藥及能耗計算136
7.4.4濃水生物處理137
7.5煤層氣產(chǎn)出水對比研究138
7.5.1水質(zhì)比較138
7.5.2煤層氣產(chǎn)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(shù)產(chǎn)業(yè)化建議140
7.7技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用前景141
第8章高效苦咸水脫鹽技術(shù)發(fā)展新趨勢143
8.1濃水綜合利用集成技術(shù)143
8.1.1濃鹽水處理方案優(yōu)化143
8.1.2濃水綜合利用集成技術(shù)的展望147
8.2正滲透（FO）淡化技術(shù)147
8.2.1正滲透(FO)原理147
8.2.2正滲透（FO）的應(yīng)用149
8.2.3正滲透膜材料155
8.2.4正滲透技術(shù)的展望157
8.3油砂產(chǎn)出水FO處理技術(shù)應(yīng)用研究157
8.3.1油砂產(chǎn)出水處理技術(shù)現(xiàn)狀158
8.3.2不同汲取液下FO性能比較158
8.3.3油砂產(chǎn)出水FO技術(shù)展望159
附錄161
附錄1符號和縮略詞說明161
附錄2術(shù)語解釋162
參考文獻164
后記166