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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（concentration17

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（Particle93

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NE271

（五）压力容器的排列271

（四）压力容器的数量Nv271

五、预测膜元件与压力容器的数量271

（二）求产水量Qpi271

（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