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前言 1

第一章概述 1

目 录 1

第二章反渗透的基本原理 4

一、半透膜 4

二、渗透、渗透压 4

三、反渗透 6

第三章反渗透膜 8

一、反渗透膜的性能要求和指标 8

（二）选择性吸附一毛细流动理论 11

（三）溶解扩散理论 11

二、膜脱盐机理和迁移扩散方程 11

（一）氢键理论 11

三、膜运行条件的影响因素及膜表面 15

的浓差极化 15

（一）膜的水通量和脱盐率 15

（二）膜表面的浓差极化（concentration 17

polarization） 17

（一）非对称反渗透膜 19

四、膜的材料和结构特点 19

（二）复合反渗透膜 20

（三）动力形成膜、荷电型反渗透膜、 22

无机膜…： 22

第四章常用的商品膜 24

一、国际市场常见的商品膜及厂家 24

（一）市场概况 24

（二）反渗透膜的使用寿命 26

（一）低压反渗透膜 27

二、商品膜简介 27

（二）超低压反渗透膜 33

（三）纳滤膜 41

（四）抗污染膜 50

第五章反渗透膜组件 60

一、膜元件 60

（一）膜元件的型式及其特点 60

（二）涡卷式膜元件 63

（一）压力容器 67

（二）密封 67

二、压力容器及其密封 67

（三）压力容器的压力规格 70

（四）产品水的背压 70

（五）压力容器ASIPVE-8使用 71

安全要点 71

（六）压力容器与膜元件的组合装配 71

三、多接口压力容器 73

第六章反渗透系统的预处理概要 80

一、涡卷式反渗透系统给水的一般要求 80

二、反渗透给水预处理的必要性 80

（一）不同原水水源的处理对象 80

（二）促使膜性能降低的膜污染因素 80

三、给水处理方法概要 80

第七章防止膜的悬浮物和胶体颗粒污染的技术 83

一、悬浮物和胶体颗粒污染概要 83

（三）混凝剂的作用 84

（二）混凝过程—凝聚和絮凝 84

（四）常用的凝聚剂和使用条件 84

二、混凝—澄清的基本概念 84

（一）混凝—澄清的目的 84

（五）混合、搅拌 87

（六）反渗透预处理系统中的混合 88

搅拌装置 88

三、澄清的基本概念 88

（一）澄清 88

（二）沉淀池 89

（三）颗粒在静水中的自由沉降 89

（四）颗粒在动水中的沉降 89

（六）澄清池 90

（五）提高沉淀效率的斜管和斜板 90

（七）澄清池的选型 91

四、介质过滤的基本概念 93

（一）粒状介质过滤（Particle 93

filtration） 93

（二）混凝过滤（Coagulation filtration） 93

（三）双层过滤器（池） 94

（四）细砂（精密）过滤器 96

五、除铁、除锰 97

（一）滤芯过滤器的作用 98

（二）滤芯过滤器的精密度 98

六、滤芯过滤器（Cartridge filter） 98

（三）滤芯过滤的选用原则 99

第八章天然水中去除有机物反渗透给水处理 101

一、天然水中的有机物 101

二、水中有机物含量的替代参数及反 102

渗透给水允许值 102

三、传统处理方式对有机物的去除水平 103

四、混凝处理去除有机物的机理及效果 103

一般概念 104

五、活性炭的吸附性能及有机物吸附的 104

六、去除有机物的活性炭的选择 106

七、臭氧在处理含有机物的天然水时 107

的作用 107

八、石灰处理在有机物处理中的作用 109

九、膜分离在有机物处理中的作用 109

第九章反渗透膜微生物污染 111

一、反渗透给水系统中的微生物概述 111

三、形成微生物污染黏膜的因素 112

四、生物膜及其形成过程 112

二、形成生物膜的微生物 112

五、反渗透系统生物膜的性状 113

六、生物膜形成过程中的运行控制 114

七、醋酸膜和复合膜对细菌污染的差异 115

八、控制水中的细菌防止生物污染 116

九、生物黏膜的预测 116

十、微生物的消毒和灭菌 117

十一、防治膜生物污染问题中的一些 123

概念 123

（二）加SHMP（Sodium hexameta phosphate） 126

（三）弱酸性阳离子交换树脂脱碱 126

或有机阻垢剂 126

一、防垢技术措施 126

（一）钠离子软化 126

第十章膜的防垢技术措施 126

（四）石灰软化法 127

（五）预防性清洗 127

二、膜的防垢控制计算 127

（一）估计浓水参数时的假设条件 127

（二）控制CaC03垢的计算 128

（LSIb）的调整 129

（三）反渗透浓水Langelier饱和指数 129

的控制计算 130

（四）CaSO4、SrSO4、BaSO4、CaF2垢 130

（五）氟化钙垢的控制 133

（六）SiO2垢的控制 133

第十一章反渗透给水预处理中的微滤和超滤 138

一、微滤、超滤一般简介 138

中的应用 141

（一）两种连续微滤装置 141

二、微滤、超滤在反渗透给水预处理 141

（二）两种作为反渗透预处理的 145

超滤膜组件 145

第十二章反渗透的运行、标准化及膜的检测 149

一、反渗透系统的运行 149

（一）初次起动的准备 149

（二）反渗透装置初次起动 149

（三）手动起动操作 151

（四）反渗透装置自动起动和停止 151

（五）运行方式的调整 151

（六）反渗透运行维护要点 152

（七）运行记录 153

（八）异常情况及现场处理 153

（九）反渗透系统联锁与报警 154

（十）反渗透装置一般故障及分析 154

二、膜元件的检测 157

（一）取样选择 158

（二）泄漏检测 158

（三）标准检测 159

三、运行数据的标准化 160

（五）解剖分析 160

（四）清洗检测 160

（一）产品水流量的标准化 161

（二）产品水TDS标准化 162

第十三章反渗透装置的停用保护、储运和化学清洗 164

一、反渗透装置的停用保护 164

（一）短期停运保护 164

（二）长期停运保护 164

（三）实施药液保护时要注意的事项 164

（三）污垢的判别 165

（二）反渗透膜需要进行清洗的标志 165

二、膜的储存和运送 165

三、反渗透膜的清洗 165

（一）污垢产生的因素 165

（四）清洗工艺要点 166

（五）清洗设备及系统 166

（六）清洗过程及步骤 167

（七）清洗药剂配方 168

（八）膜清洗药剂的性能和作用 169

（九）膜清洗方法举例 172

第十四章海水反渗透淡化 175

（一）海水具有较高的含盐量 176

一、海水的水质特点 176

（二）海水中难溶盐受离子强度的 177

影响使溶解度增大 177

（三）海水中的高离子强度易于使胶体 178

颗粒及有机物大分子形成膜污染 178

（四）海水中主要离子含量具有较稳定的 178

比例 178

（五）海水中盐类的平衡 178

（八）海水中的CO2和pH值 180

（七）海水含盐量由于地理条件而不同 180

（六）海水中主要离子成分中HC03-的 180

恒定性最差 180

（九）海水中的碱土金属 181

（十）海水中的硼 181

（十一）海水对金属离子的广泛包容性 181

（十二）海水中的硅酸 181

（十三）海水中的卤素 181

二、取水 182

（一）取水方式 182

（二）海表面取水 182

（三）海边井和渗井取水 184

三、海水反渗透膜 187

四、海水反渗透的基本设计参数 193

（一）海水的含盐量 193

（二）海水的温度 194

（三）膜的污染因素和水通量参数 194

的选用 194

（四）给水的回收率和水通量 195

（五）选用适当高的给水压力 199

五、海水反渗透基本流程系统 199

（一）海水反渗透系统 199

（二）冲洗系统及清洗系统 202

（三）海水反渗透系统的仪表、控制和 203

阀门 203

六、高压给水泵 204

（一）给水泵参数压力和流量的确定 204

（二）给水泵的泵型 205

七、能量回收装置 210

（一）能量回收装置基本型式 210

（二）能量回收的计算 211

（三）反渗透给水泵参数的选择 213

（四）海水淡化过程的电耗计算 214

（五）国际市场上的能量回收装置 215

八、耐海水腐蚀材料 230

（一）海水环境中常见的金属腐蚀形态 230

及其影响因素 230

（二）控制海水腐蚀的有效方法 231

材料 232

（三）采用优质的双相合金不锈钢 232

（四）采用工程塑料 233

（五）衬塑、衬胶和喷涂 235

（六）材料应用实例 236

九、海水反渗透的给水预处理和后处理 236

（一）海水反渗透给水预处理、后处理 236

概要 236

（二）氯化杀茵 239

的特点 240

（三）常规预处理去除胶体颗粒及有机物 240

（四）有机物的活性炭吸附 242

（五）采用微滤或超滤作为海水反渗透 242

前处理取代常规的预处理方式 242

十、海水反渗透处理实例 244

第十五章连续电去离子（EDI）技术 250

一、连续电去离子技术概述 250

二、工作原理 250

（二）产品简介 252

（一）预处理要求 252

三、EDI产品的应用及应用参数 252

（三）EDI设计流程和产品水质 255

四、采用RO/EDI系统与传统离子交换 255

混床的比较 255

第十六章反渗透系统的投资及运行费用 257

一、反渗透系统投资费用估算 257

（一）预处理系统的投资 257

（二）反渗透装置（本体）的投资 257

二、反渗透系统运行成本估算 259

一、反渗透系统设计总的要求 261

第十七章反渗透系统的设计 261

二、系统设计基础资料 262

（一）系统设计所需的原始资料 262

（二）设计所需原水分析报告 262

三、膜元件种类的选择 263

（一）膜元件选择的基本原则 264

（二）Filmtec膜的系统设计导则 264

（三）Filmtec中等尺寸商用元件设计 265

导则 265

导则 266

（四）Filmtec 8in膜元件系统设计 266

（一）分批处理与连续处理 267

四、反渗透元件的组合和排列 267

（二）单压力容器系统 268

（三）单段系统（Single-Array） 268

（四）多段系统 268

（五）多级反渗透系统 268

（六）特殊需要的设计系统 269

（七）串流系统与浓水再循环的比较 270

（三）求膜元件个数NE 271

（五）压力容器的排列 271

（四）压力容器的数量Nv 271

五、预测膜元件与压力容器的数量 271

（二）求产水量Qpi 271

（一）查出导则规定的水通量（flux） 271

六、通过计算机对运行特性计算分析 272

（一）排列与回收率 272

（二）排列中各元件性能的变化 273

（二）计算方法 274

七、设计方程式及参数计算 274

（一）方程式的依据 274

八、反渗透系统的设备 277

（一）反渗透框架 277

（二）保安过滤器 277

（三）高压泵 277

九、反渗透系统的仪表监测和控制系统 278

（一）反渗透系统的仪表监测 278

（五）反渗透系统材质的选择 278

（四）计量泵 278

（二）反渗透系统的控制 279

第十八章反渗透水处理技术和应用实例 281

一、低TDS原水的超临界锅炉补给水反渗 281

透水处理系统 281

二、以地表水（矿井排水）为原水的电厂锅 282

炉补给水反渗透系统 282

三、常规离子交换的电厂锅炉补给水系统 282

改造为超微滤—反渗透系统 282

四、核电站海水淡化系统 286

五、发电厂冷却水的零排放系统 287

六、海岛高硬度苦咸水纳滤水处理系统 288

七、以城市排水为原水用于锅炉补给水 289

的反渗透系统 289

八、以生活污水为原水用于发电厂循环 292

冷却水和锅炉补给水的反渗透系统 292

九、饮用水去除硝酸盐的城市供水反渗透 294

系统 294

渗透系统 295

十、以高氟苦咸水为原水的社区饮用水反 295

第十九章反渗透技术的发展趋势 298

一、降低能耗、增加产水效率 298

（一）进一步降低能耗 298

（二）提高海水反渗透膜的可靠性 299

（三）研究低压膜和超低压膜 299

二、对膜污染－生物粘膜防止的研究 299

三、对涡卷式反渗透组件的研究开发 300

四、膜处理工艺系统的发展 300

附录计量单位换算 302