海水淡化与循环经济PDF电子书下载

1.1　前言 1

第一篇　海水淡化技术 1

1.1.1　海水淡化的发展历史 2

1.1.2　海水淡化发展现状 4

1.2　电渗析技术 6

1.2.1　概述 6

1.2.2　基本原理 8

1.2.3　发展前景 10

1.3.1　发展历史 12

1.3　反渗透技术 12

1.3.2　基本原理 14

1.3.3　反渗透膜材料 15

1.3.3.1　非对称反渗透膜 16

1.3.3.2　复合反渗透膜 16

1.3.3.3　动力成膜 16

1.3.3.4　荷电型反渗透膜 17

1.3.4　反渗透海水淡化工艺 17

1.3.4.1　海水预处理 18

1.3.4.2　反渗透系统 19

1.3.4.3　反渗透结垢与膜清洗 20

1.3.4.4　后处理 24

1.4　蒸馏技术 25

1.4.1　多级闪蒸 26

1.4.1.1　基本原理 26

1.4.1.2　多级闪蒸操作参数 30

1.4.1.3　多级闪蒸的组成 33

1.4.1.4　多级闪蒸的技术缺陷及发展 35

1.4.2　多效蒸馏 36

1.4.2.1　概述 36

1.4.2.2　低温多效蒸馏 37

1.4.2.3　低温多效蒸馏海水淡化的工艺路线 38

1.4.2.4　工业应用 39

1.4.2.5　低温多效技术的发展趋势 41

1.4.3　压汽蒸馏 44

1.4.3.1　概述 44

1.4.3.2　压汽蒸馏海水淡化的工艺路线 45

1.4.3.3　低温压汽蒸馏的发展趋势 47

1.5.1　冷冻法淡化原理 48

1.5　海水冷冻法 48

1.5.2　冷冻法技术分类 50

1.5.3　冷冻法之优缺点 52

1.6　其他新型方法 53

1.6.1　迅速喷雾蒸发技术 53

1.6.2　纳米结晶技术 53

1.6.3　超声波技术 54

1.6.4　分子筛膜蒸馏技术 54

2.2　太阳能海水淡化 55

2.2.1　概述 55

第二篇　海水淡化与非传统能源的结合 55

2.1　前言 55

2.2.2　太阳能海水淡化发展历史 57

2.2.3　太阳能集热系统 58

2.2.3.1　平板集热器 58

2.2.3.2　真空管集热器 59

2.2.3.3　聚光集热器 59

2.2.4.1　太阳能蒸馏淡化技术 61

2.2.4　太阳能与海水淡化的结合方式 61

2.2.4.2　太阳能反渗透淡化技术 62

2.2.5　发展趋势 64

2.3　核能海水淡化 65

2.3.1　概述 65

2.3.2　核能与海水淡化装置的结合 67

2.3.2.1　淡化装置和核电站连接 68

2.3.2.2　淡化装置和供热用核反应堆连接 68

2.3.2.3　淡化装置和热电联产的核反应堆连接 71

2.3.2.4　输送蒸汽方法 73

2.3.3　核反应堆与淡化装置连接的设计要求 74

2.3.3.1　设计的安全要求 74

2.3.3.2　设计的使用年限 75

2.3.3.3　运行弹性 75

2.3.3.4　可靠性与实用性 76

2.3.3.5　设计限制 77

2.3.4　工程实例 77

2.3.4.1　哈萨克斯坦核能淡化 77

2.3.4.2　日本的核能淡化 78

2.3.4.3　摩洛哥核能海水淡化示范工程 80

2.4　风能海水淡化 82

2.5　地热能海水淡化 84

2.6　波浪能海水淡化 86

第三篇　国际海水淡化技术及实践 89

3.1　前言 89

3.1.1　私有化进程 89

3.1.2　BOT类型融资方式 94

3.1.2.1　BOT项目的内容特征 95

3.1.2.2　BOT项目的参与机构及主要内容 97

3.1.2.3　BOT方式在海水淡化领域的应用 102

3.1.3　海水淡化的政策支持 104

3.1.3.1　海水淡化研究 104

3.1.3.2　水价补贴 106

3.1.3.3　海水淡化投资 107

3.2　中东地区 108

3.2.1　概述 108

3.2.1.1　现状 110

3.2.1.2　私有化进程 111

3.2.2　沙特阿拉伯 114

3.2.3　阿联酋 115

3.2.4　科威特 118

3.3　地中海地区 120

3.3.1　以色列 121

3.3.2　西班牙 124

3.3.3　阿尔及利亚 128

3.3.3.1　水资源分布 129

3.3.3.2　海水淡化历史 131

3.3.3.3　发展现状 131

3.4　美洲地区 133

3.4.1　美国 133

3.4.1.1　加利福尼亚 134

3.4.1.2　德克萨斯 136

3.4.1.3　佛罗里达 138

3.4.2　美属维尔京群岛 140

3.5.1　新加坡 144

3.5　亚太地区 144

3.5.2　澳大利亚 146

3.5.3　日本 148

第四篇　中国海水淡化技术的发展 151

4.1　中国海水淡化的技术进展 151

4.1.1　电渗析 152

4.1.2　反渗透 152

4.1.3　多级闪蒸 156

4.1.4.1　小型压汽蒸馏装置的研制和理论研究阶段（1960～1990） 157

4.1.4　多效蒸馏和压汽蒸馏 157

4.1.4.2　多效蒸馏的研究阶段（1990～2002） 158

4.1.4.3　多效蒸馏自主技术示范和装备的引进阶段（2003年以后） 159

4.1.4.4　面临的形势和发展方向 160

4.2　中国海水淡化的工程进展 162

4.2.1　嵊山500m3/d反渗透海水淡化示范工程 162

4.2.1.1　海水预处理 163

4.2.1.2　反渗透淡化 164

4.2.1.3　考核运行 165

4.2.2.2　海水淡化部分 166

4.2.2　长岛1000m3/d反渗透海水淡化示范工程 166

4.2.2.1　取水部分 166

4.2.3　天津1000吨／日反渗透海水淡化试验平台 167

4.2.3.1　技术路线 168

4.2.3.2　成本分析 170

4.2.3.3　二期工程 170

4.2.3.4　工程运转情况、解决的主要问题及重要启示 171

4.2.4　长海县反渗透海水淡化工程 173

4.2.4.1　背景介绍 173

4.2.4.2　技术路线 174

4.2.4.3　建设及运行情况 175

4.2.4.4　意义及效益 177

4.2.5　华能威海电厂海水淡化工程 178

4.2.5.1　预处理系统 178

4.2.5.2　反渗透系统 179

4.2.5.3　运行情况 181

4.2.6　荣成万吨级反渗透海水淡化示范工程 182

4.2.6.1　海水取水 183

4.2.6.2　海水预处理 183

4.2.6.3　反渗透海水淡化系统 184

4.2.6.4　调试结果与成本分析 186

4.2.7　黄岛电厂3000吨／日低温多效海水淡化示范工程 187

4.2.7.1　项目背景 187

4.2.7.2　工艺及装置 188

4.2.7.3　运行情况 191

4.2.7.4　成本分析 193

4.3　中国海水淡化的发展规划 193

4.3.1　海水淡化发展目标 194

4.3.2　发展重点、区域布局与重点工程 195

4.3.2.1　发展重点 196

4.3.2.2　区域布局 196

4.3.2.3　重点工程 199

4.3.3　投资分析 201

4.3.4　政策与措施 202

第五篇　海水淡化技术在循环经济中的应用 209

5.1　前言 209

5.2　电水联产海水淡化 211

5.2.1　蒸馏法海水淡化的水电联产 212

5.2.2　反渗透海水淡化的水电联产 214

5.2.3　水电联产的优点 217

5.2.3.1　避免新的取水结构 217

5.2.3.2　共享排水口 217

5.2.3.3　共建的其他好处 219

5.2.4　国内发展情况 219

5.2.5　水电联产的发展 224

5.2.5.1　利用非用电高峰期的电能运行海水淡化反渗透系统 225

5.2.5.2　热膜耦合 226

5.3　利用废热的海水淡化工程 227

5.3.1　利用柴油发电机的热量 228

5.3.2　与固体废物燃烧炉结合 228

5.3.3　利用工业冷却水、工业废气造水 228

5.4　海水淡化浓盐水综合利用 229

5.4.1　概述 229

5.4.2　浓盐水制盐 229

5.4.3　浓盐水蒸发池用于养殖业 232

5.4.4　化学资源提取 232

5.4.4.1　海水淡化后浓缩水提钾 233

5.4.4.2　海水淡化后浓盐水提溴 234

5.5　苦咸水和海水淡化结合 236

5.6　海水淡化技术在工业废水处理中的应用 237

5.6.1　概述 237

5.6.2　多效蒸馏海水淡化技术在工业废水处理中的应用 239

5.6.3　反渗透海水淡化技术在工业废水中的应用 240

5.6.4　反渗透与蒸发法结合应用于工业废水处理 243

5.6.4.1　背景概述 243

5.6.4.2　反渗透工艺流程 244

5.6.4.3　项目的建设及运行情况 245

5.6.4.4　该项目的社会与经济效益 247

5.6.4.5　成果验收情况 248

5.6.4.6　反渗透技术应用于氯化铵废水处理的前景评价 248

5.7　海水淡化在钢厂和炼油厂中的应用 249

5.7.1　天津 250

5.7.2　大连 252

5.7.3　曹妃甸工业区 252

5.7.4　青岛 254

6.2.1　热法（蒸馏法） 257

6.2　海水淡化装备制造业 257

6.1　前言 257

第六篇　海水淡化装备产业 257

6.2.2　反渗透法 260

6.2.2.1　反渗透膜组件 260

6.2.2.2　能量回收 265

6.2.2.3　高压泵 265

6.2.2.4　膜壳 268

6.2.3　仪表 269

6.2.3.1　温度检测仪表 269

6.2.3.2　压力检测仪表 271

6.2.3.3　流量检测仪表 272

6.2.3.4　液位检测仪表 274

6.2.3.5　浊度检测仪表 277

6.2.3.6　固体悬浮物／污泥浓度检测仪表 277

6.2.3.7　pH值检测仪表 278

6.2.3.8　溶解氧检测仪表 278

6.2.3.9　余氯检测仪表 279

6.3.1　碳钢 280

6.3　海水淡化用材料 280

6.3.2　不锈钢 281

6.3.2.1　应用在海水淡化中的不锈钢类型 281

6.3.2.2　不锈钢用在浓盐水空间 283

6.3.2.3　不锈钢用在蒸汽空间 284

6.3.2.4　其他部分 284

6.3.3　铜合金 286

6.3.4　钛 290

6.3.6.1　塑料换热器 292

6.3.6　塑料 292

6.3.5　铝合金 292

6.3.6.2　塑料容器和管线 294

6.4　海水淡化专用设备 295

6.4.1　蒸发器 295

6.4.2　蒸汽压缩机 297

6.4.3　能量回收装置 299

6.4.3.1　离心式能量回收装置 299

6.4.3.2　正位移原理能量回收装置 301

7.1　前言 307

第七篇　海水淡化工程建设程序 307

7.2　海水淡化的立项 308

7.2.1　我国海水淡化工程建设的发展方向 308

7.2.2　我国海水淡化领域的发展重点 308

7.2.3　海水淡化的立项程序 309

7.2.3.1　企业投资 309

7.2.3.2　政府投资 312

7.3　海水淡化工程可行性研究及环境影响评价 312

7.3.1　必要性及目的 312

7.3.2　主要研究内容 313

7.3.3　海水淡化工程可行性研究的关键内容 314

7.3.3.1　厂址及取水方式的选择 314

7.3.3.2　水文、气象、地质资料的搜集 316

7.3.3.3　工艺选择的基本原则 317

7.3.3.4　经济分析 318

7.3.3.5　环境影响评价 321

7.4　海水淡化工程的设计 322

7.4.1　工艺设计 322

7.4.2　设备设计 323

7.4.3.1　建筑设计 325

7.4.3.2　结构设计 325

7.4.3　土建设计 325

7.4.3.3　采暖、通风、照明、室内给排水结构设计 326

7.4.4　电气与控制设计 326

7.4.5　造价 326

7.4.5.1　我国现行投资构成和工程造价的构成 327

7.4.5.2　世界银行工程造价的构成 327

7.5.1　设备加工 330

7.5　海水淡化的工程建设及验收 330

7.5.2　设备安装 333

7.5.2.1　安装准备工作 333

7.5.2.2　基础工作 334

7.5.2.3　设备安装 334

7.5.2.4　设备检验、调整与试运转 335

7.5.3　管路安装 335

7.5.3.1　管道分类与分级 335

7.5.4.1　电气安装内容 337

7.5.4　电气安装 337

7.5.3.2　海水淡化常用管件、部件、支吊架 337

7.5.4.2　电气施工准备 338

7.5.4.3　电气安装施工程序 338

7.5.5　控制系统的安装 339

7.5.6　工程试运行 340

7.5.6.1　设备的调试规程 340

7.5.6.2　设备的试运行 343

7.5.8　验收及移交程序 344

7.5.7　工程资料的整理及其他工作 344

7.6　海水淡化工程的后评估 345

附录：国外海水淡化工程简介 347

附录1　西班牙拉斯帕尔玛斯海水淡化工程 347

附录2　意大利西西里岛特拉帕尼的大型多效蒸馏工厂 351

附录3 阿联酋世界最大混合海水淡化项目的设计与运行 355

附录4 日本冲绳反渗透海水淡化工程 374

附录5　以色列阿什凯隆反渗透海水淡化项目 381

参考文献 392

编后记 400