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第1章 概述 1

1.1 工业用水概况 1

1.1.1 工业用水水量 1

1.1.2 工业用水对水质的要求 1

1.2 天然水中的物质来源及主要离子特性 2

1.2.1 水中的溶解物质及来源 2

1.2.2 水中主要离子及其特性 4

1.2.3 水中碳酸及其平衡 5

1.3 水中溶解物质数量及其组合 7

1.3.1 水中溶解杂质的表示方法 7

1.3.2 水中离子的假想组合 10

1.3.3 水质分析的校核 11

1.4 工业给水处理方法概述 14

1.4.1 水的除铁除锰 14

1.4.2 水的软化 14

1.4.3 水的除盐 15

1.4.4 水的冷却 16

1.4.5 水质的稳定处理 17

第2章 工业给水的预处理 18

2.1 水中物质对后续处理的影响及对水质要求 18

2.1.1 对离子交换树脂的影响和危害 18

2.1.2 对电渗析的影响和危害 19

2.1.3 对反渗透的影响和危害 19

2.1.4 各水处理装置的进水水质要求 19

2.2 水的混凝及混凝药剂 20

2.2.1 水的混凝 20

2.2.2 混凝剂和助凝剂 23

2.3 沉淀与气浮 30

2.3.1 颗粒在静水中的自由沉淀 30

2.3.2 颗粒在静水中的拥挤沉淀 32

2.3.3 斜板、斜管沉淀原理 34

2.3.4 水的澄清 36

2.3.5 气浮净水原理 37

2.4 过滤工艺 41

2.4.1 过滤与吸附概述 41

2.4.2 过滤机理 43

2.4.3 过滤水力学 45

2.4.4 提高滤池性能的途径 49

2.5 氧化与杀菌 51

2.5.1 氯系氧化杀菌剂 52

2.5.2 氧系氧化剂 54

2.5.3 紫外线杀菌 54

2.6 活性炭吸附处理 55

2.6.1 活性炭的吸附作用 55

2.6.2 活性炭预处理工艺 57

2.6.3 活性炭的主要指标 59

2.6.4 颗粒活性炭滤床 62

2.7 精密过滤 64

2.7.1 滤布过滤器 65

2.7.2 烧结滤管过滤器 65

第3章 水的除铁除锰 69

3.1 铁、锰的危害、来源及水中的溶解 69

3.1.1 铁、锰的危害 69

3.1.2 地下水中铁、锰的来源及溶解 70

3.2 水中铁和锰的氧化及影响氧化的因素 72

3.2.1 铁、锰的氧化动力学 72

3.2.2 影响二价铁、锰氧化反应的因素 76

3.3 除铁、除锰的方法 79

3.3.1 空气氧化—过滤法 79

3.3.2 药剂氧化—过滤法 81

3.3.3 生物过滤法 84

3.4 除铁除锰的曝气 85

3.4.1 气水比的确定和计算 85

3.4.2 曝气装置的形式及适用条件 88

3.4.3 气泡式曝气装置设计要点 89

3.4.4 喷淋式曝气装置设计要点 98

3.5 无阀滤池除铁除锰设计 103

3.5.1 无阀滤池概述 103

3.5.2 重力式无阀滤池设计要点 108

3.5.3 重力式无阀滤池除铁除锰设计计算 114

3.5.4 压力式无阀滤池除铁除锰设计计算 120

3.5.5 压力式无阀滤池设计计算例题 123

3.6 接触氧化除铁除锰设计 128

3.6.1 接触氧化过滤除铁除锰的优点及工艺 128

3.6.2 滤料、滤层、滤速及承托层 129

3.6.3 工作周期及反冲洗 131

3.6.4 50 m3/h除铁设备设计 132

3.6.5 40 m3/h双级压力式除铁除锰设备设计 136

第4章 水的软化处理 142

4.1 水软化的目的意义和方法 142

4.1.1 “硬水”及其危害 142

4.1.2 软化的几种基本方法 145

4.2 药剂软化设备的设计计算 146

4.2.1 药剂软化法的基本原理 146

4.2.2 药剂用量计算 148

4.2.3 药剂软化设备的设计计算 149

4.3 离子交换软化的树脂及原理 155

4.3.1 离子交换树脂的种类、构造 155

4.3.2 离子交换树脂的性能 157

4.3.3 离子交换的基本原理 160

4.4 离子交换软化的设备及系统选择 163

4.4.1 固定床离子交换软化设备 163

4.4.2 离子交换软化系统的选择 173

4.4.3 二氧化碳脱气塔的构造、原理及计算 176

4.4.4 固定床软化设备的设计 180

4.5 移动床离子交换软化处理设备 193

4.5.1 移动床的特点和工艺流程 193

4.5.2 移动床设备结构 196

4.5.3 移动床设计计算 198

4.5.4 流动床离子交换软化处理设备 208

第5章 水的离子交换法除盐 216

5.1 水的除盐概述 216

5.1.1 水的软化、除盐和淡化处理 216

5.1.2 水的除盐任务和目的 217

5.2 除盐的交换树脂及系统 217

5.2.1 除盐系统离子交换树脂的性能与原理 219

5.2.2 一般脱盐水离子交换系统 221

5.2.3 高纯水离子交换系统 223

5.2.4 混合床除盐的基本原理和特点 228

5.3 常用离子交换除盐系统 230

5.3.1 复床式系统 230

5.3.2 混床及复床—混床系统 232

5.3.3 双层床 234

5.3.4 弱酸、弱碱及脱气塔的位置 236

5.3.5 苦咸水淡化—二氧化碳再生法 238

5.4 除盐工艺的设计计算 240

5.4.1 设计任务及有关参数 240

5.4.2 混合床设计计算有关参数 242

5.4.3 强酸RH—脱气塔—强碱ROH一级复床设计计算 243

5.4.4 强酸RH—脱气塔—强碱ROH—混合床除盐系统设计计算 247

5.4.5 弱酸RH—脱气塔—强酸RH—弱、强ROH双层床除盐系统的设计计算 254

第6章 膜分离法淡化、除盐 260

6.1 电渗析水处理技术 261

6.1.1 电渗析除盐对离子交换膜的要求 262

6.1.2 离子交换膜的分类及性能 262

6.1.3 电渗析除盐的基本原理 263

6.1.4 电渗析除盐的工艺流程和设备构造 265

6.1.5 电渗析器的组装及规格性能 269

6.1.6 电渗析工艺的极化及参数 272

6.1.7 电流效率及最佳电流密度 279

6.1.8 电渗析器工艺设计和计算 281

6.1.9 设计计算实例 287

6.1.10 电渗析器的运行与管理 295

6.2 反渗透除盐技术 298

6.2.1 概述 298

6.2.2 渗透和反渗透 299

6.2.3 反渗透膜 307

6.2.4 RO工艺方程 314

6.2.5 RO工艺设计 322

6.2.6 RO装置设计 330

6.2.7 RO预处理系统 335

6.2.8 RO膜的清洗 356

6.2.9 应用实例——RO装置设计 363

6.3 纳滤水处理技术 377

6.3.1 纳滤技术特点 377

6.3.2 纳滤膜的品种和性能 378

6.3.3 纳滤组器技术性能 379

6.3.4 纳滤系统工艺设计及计算 381

6.3.5 纳滤在水处理中的应用 383

6.4 超滤水处理技术 384

6.4.1 超滤概述 384

6.4.2 超滤膜的性能和装置 385

6.4.3 超滤相关术语定义 388

6.4.4 超滤膜的性能 396

6.4.5 膜的相关性能指数和计算公式 398

6.4.6 超滤系统及设计 400

6.4.7 超滤装置的调试、运行、维护 410

6.4.8 应用实例（以滨特尔X-Flow XIGA超滤膜为例） 412

6.5 微孔滤膜水处理技术 414

6.5.1 微孔滤膜过滤的原理和特征 414

6.5.2 微孔滤膜的分类、性能及应用 415

6.5.3 微孔滤膜过滤器 417

6.5.4 微孔过滤器设计中应注意的问题 418

第7章 水的循环冷却设备 419

7.1 水的循环冷却概述 419

7.1.1 冷却水用水量 419

7.1.2 冷却水循环使用的意义 420

7.1.3 循环冷却水水源与水质 422

7.2 水冷却设施的分类与组成 425

7.2.1 冷却构筑物分类 425

7.2.2 冷却塔分类 426

7.2.3 冷却塔的构造与组成 427

7.3 冷却塔各部分的功能特性和要求 430

7.3.1 淋水填料 430

7.3.2 配水系统 438

7.3.3 通风设备 447

7.3.4 空气分配装置 450

7.3.5 通风筒 452

7.3.6 除水器 453

7.3.7 塔体 455

7.3.8 集水池 456

7.3.9 防冻措施 457

7.4 冷却塔的选择与布置 458

7.4.1 冷却塔选择考虑的主要因素 458

7.4.2 机械通风玻璃钢冷却塔的优缺点 459

7.4.3 逆流式与横流式冷却塔的比较 460

7.4.4 海拔高度对冷却过程的影响 461

7.4.5 湿热空气的再循环 462

7.4.6 冷却塔的计算机选型 464

7.4.7 冷却塔的平面布置 466

7.5 冷却塔的运行与维护 467

7.5.1 冷却塔部件的维护保养 468

7.5.2 故障及排除 470

7.5.3 风机叶片倾角测量 472

第8章 冷却塔的计算与设计 476

8.1 冷却水的循环系统 476

8.1.1 冷却水的循环系统及组成 476

8.1.2 被冷却的设备位置高于冷却塔 477

8.1.3 被冷却的设备位置低于冷却塔 478

8.2 水冷却的基本原理 478

8.2.1 为什么用水来冷却设备或产品 479

8.2.2 水的蒸发散热 480

8.2.3 水的传导散热和对流散热 481

8.2.4 水的辐射散热 481

8.2.5 不同温度的蒸发与传导散热 481

8.3 湿空气的性质 483

8.3.1 湿空气热力学参数 483

8.3.2 湿空气的压力 484

8.3.3 湿度 485

8.3.4 湿空气的容重 489

8.4 湿空气的焓 490

8.4.1 焓的概念 490

8.4.2 水蒸气的焓 491

8.4.3 空气含热量计算图 491

8.4.4 干、湿球温度及水冷却的理论极限 492

8.4.5 设计气象参数的确定 496

8.5 冷却塔的热力计算 499

8.5.1 散热量 499

8.5.2 总散热量 501

8.5.3 热力计算法 502

8.5.4 焓差法热力计算基本方程 503

8.5.5 焓差的物理意义 507

8.5.6 交换数N=l/K？t1 t2 dt/i"—i的求解 508

8.5.7 冷却塔的性能 513

8.5.8 横流式冷却塔的热力计算 517

8.5.9 水量损失 523

8.6 冷却塔的设计与计算 524

8.6.1 设计计算的基础资料 524

8.6.2 通风阻力的计算 525

8.6.3 配水系统水力计算 534

8.7 设计计算示例 538

8.7.1 100 t/h机械通风逆流式冷却塔设计计算 538

8.7.2 大型机械通风冷却塔设计计算 552

第9章 冷却塔测试 557

9.1 测试的目的意义及内容 557

9.1.1 测试的目的意义 557

9.1.2 冷却塔测试的内容 557

9.1.3 冷却塔测试分类 557

9.2 玻璃钢冷却塔及选用曲线 558

9.2.1 玻璃钢冷却塔简述 558

9.2.2 玻璃钢冷却塔的符号说明 559

9.2.3 冷却塔的选用曲线 560

9.3 热工性能测试 562

9.3.1 测试前的准备工作 562

9.3.2 对测试工作的要求 562

9.3.3 测试项目、仪器设备及测试方法 564

9.3.4 测试资料的整理 567

9.3.5 鉴定测试的评价及淋水装置的比较 568

9.3.6 实测横流塔热力计算举例 569

9.4 对测试冷却塔的修正和评价 573

9.4.1 冷却水量对比法 573

9.4.2 冷却水温对比法 574

9.4.3 评价指标及计算例题 574

9.5 噪声与振动测试 579

9.5.1 噪声测试 579

9.5.2 振动测试 583

第10章 循环冷却水处理 587

10.1 循环冷却水处理的任务和方法 587

10.1.1 循环过程中的水质变化 587

10.1.2 循环冷却水处理的任务 589

10.1.3 循环冷却水处理的方法 590

10.2 换热器及水质分析 591

10.2.1 换热器 591

10.2.2 水质常规分析 591

10.2.3 结垢与腐蚀产物的分析 601

10.3 结垢与腐蚀 601

10.3.1 循环冷却水系统的结垢 601

10.3.2 腐蚀概述 603

10.3.3 电化学腐蚀 603

10.3.4 微生物腐蚀 605

10.4 结垢和腐蚀的判别 608

10.4.1 饱和指数法 608

10.4.2 稳定指数法（RSI） 611

10.4.3 临界pH值 611

10.4.4 磷酸钙饱和指数（Ip） 612

10.5 循环冷却水处理 613

10.5.1 结垢控制与处理 613

10.5.2 污垢控制与处理 619

10.5.3 腐蚀控制与处理 620

10.5.4 阻垢、缓蚀剂复合配方 633

10.5.5 微生物控制与处理 638

10.5.6 SCII微晶水处理器 650

10.5.7 水处理剂的投加量计算 653

10.6 补充水、旁流水和排污水处理 655

10.6.1 补充水处理 655

10.6.2 旁流水处理 656

10.6.3 排污水处理 658

主要参考文献 659