目录 1
第1篇 水资源概况和海水、咸水淡化技术综述 1
第1章 水资源概况 1
1.1 世界水资源概况 1
1.2 我国水资源概况和用水紧张状况 2
参考文献 4
第2章 淡化工程原水的组成和性质 5
2.1 淡化工程原水来源与组成 5
2.1.1 河流水组成 5
2.1.2 咸水与卤水的组成 5
2.1.3 海水组成 8
2.2.1 海水氯度与盐度 10
2.2 海水性质 10
2.2.2 海水密度和1980年国际标准海水状态方程 13
2.2.3 海水恒压比热容 15
2.2.4 海水冰点 15
2.2.5 海水渗透压 15
2.2.6 海水蒸气压 16
2.2.7 海水沸点升高 16
2.2.8 海水黏度 17
2.2.9 海水绝对电导率 17
2.2.10 海水表面张力 17
2.2.11 海水中的溶解气体 18
参考文献 18
3.1 海水淡化技术概况 19
第3章 海水淡化技术概述 19
3.2 海水淡化理论耗能量 20
3.3 海水淡化的简要发展历史 22
3.4 主要海水淡化方法简介 22
3.4.1 蒸馏法 22
3.4.2 反渗透法 24
3.4.3 电渗析法 24
3.4.4 冷冻法 24
3.4.5 水合物法 25
3.4.8 溶剂莘取法 26
3.5 淡化技术在水资源利用中的地位和发展前景 26
3.4.9 海水淡化方法的组合 26
3.4.7 嵌镶离子交换膜压渗析 26
3.4.6 电容吸附法 26
参考文献 27
第4章 海水淡化工程原水预处理技术综述 28
4.1 预处理的目的与内容 28
4.2 淡化工程原水采集方法 28
4.3 预处理常用药剂 29
4.4 原水混凝沉降除浊技术 29
4.4.1 混凝剂适用原水最大含砂量 29
4.4.2 影响混凝剂混凝效果的因素 30
4.4.3 混凝剂投加方式与设备 30
4.4.4 淡化工程原水除浊沉降 30
4.5.2 消毒剂分类 31
4.5 原水灭菌杀生技术 31
4.5.1 D值 31
4.5.3 氯消毒剂消毒 32
4.5.4 臭氧消毒 35
4.5.5 紫外线消毒 36
4.5.6 过氧乙酸消毒 36
4.5.7 超滤和微滤除菌 36
4.6 原水过滤除浊技术 36
4.6.1 机械过滤法 36
4.6.2 混凝过滤 39
4.6.3 吸附过滤 39
4.6.4 微孔膜过滤法 40
4.7.1 化学反应沉淀软化法 42
4.6.5 超滤法 42
4.7 原水软化与阻垢技术 42
4.7.2 离子交换法 44
4.7.3 酸化法 45
4.7.4 加入阻垢分散剂法 45
4.7.5 纳滤法膜软化 46
4.8 原水脱气技术 47
4.8.1 酸化脱气——脱CO2气 47
4.8.2 加热脱气 47
4.8.3 真空式除气 47
4.8.4 除氧剂脱氧气 47
4.9.4 氯氧化法 48
4.9.3 曝气氧化法 48
4.9.5 接触氧化法 48
4.9 原水除铁和锰的技术 48
4.9.2 离子交换法 48
4.9.1 混凝沉淀法 48
4.8.5 脱H2S气 48
4.9.6 铁细菌除铁法 49
4.10 原水除余氯技术 49
4.11 原水除有机物、异臭和异味 49
4.12 原水预处理工艺流程 49
4.12.1 电渗析法淡化原水预处理工艺流程 50
4.12.2 反渗透法淡化原水预处理工艺流程 51
4.12.3 蒸馏法淡化原水预处理工艺流程 52
4.13 淡化技术的原水预处理后的水质要求 53
参考文献 54
第2篇 热法海水淡化技术与工程 55
第5章 蒸馏法海水淡化技术与工程 55
5.1 多级闪蒸 55
5.1.1 多级闪蒸原理概述 55
5.1.2 多级闪蒸工艺过程设计 56
5.1.3 多级闪蒸装置及运行 74
5.1.4 多级闪蒸工程实例 84
5.2 多效蒸馏 91
5.2.1 多效蒸馏概述 91
5.2.2 多效蒸馏的分类 91
5.2.3 低温多效蒸馏海水淡化的原理 92
5.2.4 塔式多效蒸馏 93
5.2.5 低温多效蒸馏海水淡化技术的应用范围 95
5.2.6 多效蒸馏海水淡化装置的工艺设计 96
5.2.7 多效蒸馏海水淡化装置的工程实例 100
5.2.8 和太阳能结合的多效蒸馏海水淡化技术 103
5.2.9 低温多效海水淡化技术的优点及发展趋势 105
5.3 压汽蒸馏 106
5.3.1 压汽蒸馏概述 106
5.3.2 压汽蒸馏的工艺设计 110
5.3.3 压汽蒸馏海水淡化装置的基本组成和模式 114
5.3.4 压汽蒸馏海水淡化工程实例 114
参考文献 121
5.3.5 压汽蒸馏海水淡化技术的发展趋势 121
第6章 冷冻法海水淡化技术与工程 123
6.1 冷冻法海水淡化原理 123
6.1.1 冷冻法淡化原理简介 123
6.1.2 冷冻法淡化技术分类 124
6.1.3 冷冻法海水浓缩率 124
6.1.4 冷冻法淡化的优缺点 125
6.2 冷冻法淡化流程 125
6.2.1 间接冷冻法 125
6.2.2 蒸汽压缩式真空冷冻法 126
6.2.3 蒸汽吸收式真空冷冻法 126
6.2.4 丁烷冷冻法 127
6.3.1 冰晶的生成 128
6.3 冰晶的生成与洗涤 128
6.3.2 冰晶的洗涤 129
参考文献 130
第3篇 膜法海水淡化技术与工程 131
第7章 反渗透和纳滤海水淡化技术与工程 131
7.1 绪言 131
7.1.1 发展概况 131
7.1.2 渗透和反渗透 131
7.1.3 反渗透和纳滤膜及组器件 132
7.1.4 反渗透过程的特点和应用 132
7.2 反渗透和纳滤的分离机理 133
7.2.1 反渗透的分离机理 133
7.1.5 纳滤过程的特点和应用 133
7.2.2 纳滤的分离机理 135
7.3 反渗透膜和纳滤膜 137
7.3.1 膜材料 137
7.3.2 膜的分类 139
7.3.3 非对称膜的制备和成膜机理 140
7.3.4 复合膜的制备和成膜机理 141
7.3.5 不同构型的膜的制备 142
7.3.6 反渗透膜和纳滤膜结构和性能表征 144
7.4 反渗透膜和纳滤膜组器件技术 148
7.4.1 膜组器件的构型及特征比较 148
7.4.2 板式构型 148
7.4.3 管式构型 149
7.4.4 卷式构型 150
7.4.5 中空纤维式 150
7.5 反渗透和纳滤海水淡化工艺过程设计 157
7.5.1 系统设计要求 157
7.5.2 浓差极化 159
7.5.3 过程基本方程式 161
7.5.4 工艺流程及其特征方程 165
7.5.5 装置的组件配置和性能 169
7.5.6 基本设计内容和过程 171
7.6 反渗透和纳滤系统的淡化工程设计和运行 173
7.6.1 预处理系统 173
7.6.2 反渗透和纳滤装置 197
7.6.3 辅助设备和主要零部件 200
7.6.4 设备的操作与维修 207
7.6.5 清洗、再生、消毒和存放技术 210
7.6.6 计算机监控 215
7.7 反渗透和纳滤在海水和苦咸水淡化中的应用示例 219
7.7.1 反渗透海水淡化 219
7.7.2 反渗透苦咸水淡化 227
7.7.3 纳滤海水和苦咸水淡化 230
7.7.4 反渗透和纳滤的其他应用示例 234
7.8 反渗透和纳滤过程的经济性 244
7.8.1 成本考虑的基础 244
7.8.2 直接投资成本 245
7.8.4 操作成本 246
7.8.3 间接投资成本 246
7.8.5 投资回收成本 248
7.8.6 评价成本的方法 248
7.8.7敏感性分析 249
7.8.8 小规模和特种系统 251
7.8.9 国内外RO代表性成本示例 252
7.9 展望 253
参考文献 254
第8章 电渗析海水淡化技术与工程 258
8.1 电渗析法概述 258
8.2 基础理论 259
8.2.1 电渗析原理 259
8.2.2 电渗析能耗 260
8.2.3 Donnan平衡理论 262
8.3 离子交换膜 264
8.3.1 离子交换膜分类 264
8.3.2 离子交换膜的制备 264
8.3.3 离子交换膜的性能 267
8.3.4 商品化离子交换膜 269
8.4 电渗析器 271
8.4.1 电渗析器的主要部件 271
8.4.2 电渗析器的组装 273
8.4.3 国产电渗析器的规格和性能 274
8.5 极化和极限电流密度 275
8.5.1 极化现象 275
8.5.2 极限电流密度及极限电流系数 276
8.5.3 影响极限电流的因素 279
8.5.4 极限电流密度经验式 281
8.5.5 极限电流测定方法 282
8.6 电渗析淡化工艺过程设计 283
8.6.1 基础计算式 283
8.6.2 四种脱盐流程 284
8.6.3 流程设计计算 285
8.7 电渗析淡化工程设计 286
8.7.1 工程参数（水量）计算 286
8.7.2 进水水质要求 289
8.7.3 预处理系统 290
8.7.4 场地布置 291
8.8 电渗析系统和运行 293
8.8.1 操作参数的选取与调整 293
8.8.2 控制沉淀物生成 294
8.8.3 EDR运行方式 295
8.9 应用实例 297
8.9.1 沙漠苦咸水淡化车 297
8.9.2 海水淡化装置 298
8.9.3 海水浓缩制盐 302
8.10 电渗析淡化的经济性 304
8.10.1 产水成本 304
8.10.2 经济操作电流密度 305
符号说明 306
8.10.3 几种淡化过程的比较 306
参考文献 307
第4篇 核能海水淡化技术与工程 308
第9章 核能海水淡化概述 308
9.1 核能海水淡化涉及的三种技术 309
9.2 具体工艺的选择 309
9.3 核能海水淡化的方式 309
9.4 核能海水淡化的安全考虑 310
9.5 核能海水淡化的技术、安全、经济和组织 310
9.5.1 电与水比例的周密考虑 310
9.5.2 选择核能淡化的决定因素…经济竞争力 311
9.7.1 明确相关政策条款 312
9.7 国际原子能机构成员国引进核能海水淡化的步骤 312
9.6 启动核能海水淡化产业必须考虑的相关问题 312
9.7.2 策划核能和水供应发展的长期规划及相应的财政经济计划 313
9.7.3 选择厂址 313
9.7.4 可行性研究 313
9.7.5 建设工厂 314
9.7.6 工程管理 315
9.7.7 设施运行 315
参考文献 316
第10章 核能海水淡化技术与工程 317
10.1 海水淡化用反应堆 317
10.1.1 当代的重要能源一核能 317
10.1.2 核能及其机理 317
10.1.3 核反应堆 318
10.1.4 核电站 320
10.1.5 核安全 321
10.1.6 海水淡化用反应堆 326
10.2 国际原子能机构的软件包DEEP（脱盐经济评价程序） 331
10.2.1 DEEP软件包的产生及其目的 331
10.2.2 DEEP软件包涉及的技术范围 332
10.2.3 DEEP软件包考虑的工艺流程 333
10.2.4 DEEP软件包使用上需要注意的事项 345
10.3 核能海水淡化的选择 346
10.3.1 能源选择 346
10.3.2 核能用途的主次问题的选择 347
10.3.3 热电淡化方法的选择 347
10.3.6 电水需求比 348
10.3.4 对产品水质要求的影响 348
10.3.5 所在地区对核能淡化的影响 348
10.3.7 经济性 349
10.3.8 核能海水淡化的工艺选择 349
10.3.9 安全可靠性 350
10.3.10 厂址的选择 350
10.4 核能海水淡化工程设计 350
10.4.1 海水淡化装置和核电站连接 351
10.4.2 海水淡化装置和供热用核反应堆连接 352
10.4.3 海水淡化装置和热电联产的核反应堆连接 354
10.4.4 核反应堆与海水淡化装置连接的设计要求 356
10.4.5 输送蒸汽方法：背压式和抽取式 357
10.4.6 其他需要考虑的问题 358
10.4.7 船用核能海水淡化厂 359
10.4.8 海水淡化的石油燃料和核能能源的比较 360
10.5 核能海水淡化工程实例 361
10.5.1 哈萨克斯坦核能海水淡化 361
10.5.2 日本的核能海水淡化 361
10.5.3 和核能海水淡化相似的核能用途 364
10.6 核能海水淡化的经济性 365
10.6.1 核能海水淡化的经济指标 365
10.6.2 产品水的成本及其组成 366
10.6.3 成本估算的方法 372
10.6.4 成本估算的可靠性 374
10.6.6 水的成本和价格 375
10.6.5 与化石燃料海水淡化厂的经济比较 375
10.6.7 融资 376
参考文献 376
第5篇 其他海水淡化技术与工程应用 377
第11章 太阳能和风能海水淡化技术 377
11.1 太阳能海水淡化 377
11.1.1 太阳能采集系统 377
11.1.2 直接法太阳能海水淡化 378
11.1.3 间接法太阳能海水淡化 379
11.1.4 盐度梯度太阳池脱盐 382
11.2 风能海水淡化 385
参考文献 385
12.1.1 脱盐原理 387
第12章 其他制取淡水技术 387
12.1 电容吸附法脱盐 387
12.1.2 脱盐特性 388
12.1.3 应用领域 389
12.1.4 存在问题及展望 390
12.2 气体水合物法 390
12.2.1 水合物法的基本原理 390
12.2.2 水合物的结构 390
12.2.3 水合物生成条件 392
12.2.4 水合物的性质 396
12.2.5 水合物法海水淡化 398
12.3 嵌镶离子交换膜压渗析 401
12.3.1 嵌镶膜脱盐的基本原理 401
12.3.2 嵌镶膜的制造方法 402
12.3.3 压渗析淡化试验 403
12.4 冰山取水 403
12.4.1 开发冰山利用的出发点 403
12.4.2 冰山的探测 404
12.4.3 冰山的运输和保护 404
12.4.4 冰山淡化厂 404
12.4.5 经济性 405
12.5 应急救生离子交换药剂 406
12.6 溶剂萃取淡化 406
12.6.1 溶剂萃取法的基本原理 406
12.6.2 萃取剂的选择 407
12.6.5 萃取剂的回收 408
12.6.3 混合萃取剂 408
12.6.4 原水含盐量对莘取性能的影响 408
12.6.6 盐析剂 409
12.6.7 溶剂萃取法海水淡化过程 409
12.6.8 溶剂萃取法的优缺点 411
12.7 海水淡化方法的组合 412
12.7.1 方法本身的组合与方法之间的组合 412
12.7.2 发电-淡化组合 414
12.7.3 海水淡化与综合利用 416
符号说明 422
参考文献 422
13.1.1 酸化脱气——脱CO2气 424
13.1.3 真空式除气 424
13.1.2 加热脱气 424
第13章 海水淡化产水的后处理 424
13.1 海水淡化工程产水脱气处理 424
第6篇 海水淡化产水的后处理和海水综合利用 424
13.1.4 除氧剂脱氧气 425
13.1.5 膜法真空脱氧 425
13.1.6 脱H2S气 425
13.2 pH调整 425
13.3 消毒和杀菌 425
参考文献 425
14.2 海水淡化后浓缩水提钾 426
14.1 海水淡化后浓缩水综合利用的研究进展 426
第14章 海水淡化后浓缩水的综合利用和后处理 426
14.2.1 化学沉淀法 427
14.2.2 有机溶剂法 427
14.2.3 无机离子交换剂法 427
14.3 海水淡化后浓缩水提溴 427
14.3.1 水蒸气蒸馏法 428
14.3.2 空气吹出法 428
14.4 海水淡化后浓缩水制盐 429
14.4.1 离子交换膜电渗析浓缩海水制盐工艺流程 429
14.5 海水淡化后浓缩水的后处理 431
参考文献 431
14.4.2 蒸发法制盐 431
第7篇 各种水质标准和水质检测方法 433
第15章 水质指标和标准 433
15.1 淡化工程原水水质指标与分类 433
15.1.1 淡化工程原水水质指标 433
15.1.2 淡化工程原水分类 433
15.2 各类用水水质标准 434
15.2.1 生活饮用水水质标准 435
15.2.2 农用灌溉水水质标准 435
15.2.3 地面水环境质量标准 435
15.2.4 人工游泳池水质标准 436
15.2.5 工业用水水质标准 436
参考文献 437
15.2.6 医药注射用水水质标准 437
第16章 海水、卤水的水质分析 438
16.1 海水、卤水中阳离子分析 438
16.1.1 钾的测定 438
16.1.2 钠的测定 441
16.1.3 钙的测定 444
16.1.4 镁的测定 446
16.1.5 锰的测定 448
16.1.6 铁的测定 450
16.2 海水、卤水中阴离子分析 452
16.2.1 活性硅酸盐的测定 452
16.2.2 亚硝酸盐、硝酸盐的测定 455
16.2.3 硫酸盐的测定 458
16.2.4 氯化物的测定 461
16.2.5 碳酸盐和碳酸氢盐的测定 464
16.3 水质其他有关理化参数分析 465
16.3.1 游离二氧化碳的测定 465
16.3.2 pH的测定 466
16.3.3 电导率测定 468
16.3.4 氯度与盐度测定 469
16.3.5 化学耗氧量（COD）的测定 470
16.3.6 总溶解固体的测定 471
16.3.7 水的硬度测定 473
参考文献 475
结语 476