苦咸水脫鹽與綜合利用關鍵技術

第1章緒論1
1.1苦咸水處理的重要性1
1.2撒哈拉沙漠苦咸水淡化需求3
1.3國內外苦咸水處理研究現(xiàn)狀4
1.3.1苦咸水概述4
1.3.2反滲透技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢5
1.4阿爾及利亞因薩拉脫鹽處理站工程介紹6
1.4.1招標文件基本要求6
1.4.2工藝流程描述7
第2章反滲透系統(tǒng)設計11
2.1概述11
2.1.1半透膜概念11
2.1.2干膜與濕膜11
2.1.3膜污染13
2.2預處理工藝設計14
2.2.1概述14
2.2.2預處理出水水質14
2.2.3多介質過濾器15
2.2.4保安過濾器15
2.2.5工藝流量梯度15
2.2.6預處理工藝選擇16
2.3膜系統(tǒng)工藝設計17
2.3.1膜分離性能指標18
2.3.2反滲透膜的選擇19
2.3.3設計導則21
2.3.4理論與實際設計模式21
2.3.5優(yōu)化設計數(shù)學模型23
2.3.6設計軟件24
2.3.7方案優(yōu)選25
2.4輔助設施設計要點25
2.4.1壓力容器25
2.4.2加壓水泵25
2.4.3輔助設備、變頻器、儀表及控制系統(tǒng)等26
2.5后處理設計27
2.6膜法水處理廠節(jié)能降耗27
2.6.1能耗分析27
2.6.2節(jié)能降耗途徑27
2.7反滲透系統(tǒng)的回收率27
2.7.1難溶鹽結垢28
2.7.2濃水流量31
2.7.3濃差極化31
2.7.4通量平衡33
2.7.5提高回收率的措施34
第3章高效苦咸水脫鹽中試裝置設計和改造36
3.1工藝設計條件36
3.1.1原水水質36
3.1.2產水水質37
3.1.3設計水量37
3.2工藝方案優(yōu)選37
3.2.1化學法去硬度37
3.2.2膜系統(tǒng)配置38
3.2.3濃水回流38
3.2.4產水勾兌38
3.2.5工藝流程38
3.3膜系統(tǒng)設計40
3.3.1難溶鹽極限回收率的確定40
3.3.2膜系統(tǒng)計算模擬42
3.3.3不同原水總含鹽量下的全廠回收率44
3.4藥劑的選型44
3.4.1藥劑的作用44
3.4.2藥劑配制及添加46
3.5制造、檢驗、安裝及試運47
3.5.1中試裝置主要配置47
3.5.2橇塊制作及工廠檢驗48
3.5.3橇塊現(xiàn)場安裝49
3.5.4橇塊現(xiàn)場試運52
3.5.5橇塊現(xiàn)場試驗54
3.5.6裝置產水水質分析55
3.6控制系統(tǒng)優(yōu)化55
3.6.1泵站舊水處理裝置控制系統(tǒng)缺陷55
3.6.2控制系統(tǒng)研制與升級改造56
3.6.3控制模式57
3.6.4儀表控制系統(tǒng)組成和特點57
3.6.5沙漠苦咸水淡化裝置運行現(xiàn)狀61
3.7中試裝置運行情況及技術要求61
第4章苦咸水脫鹽裝置運行考核及檢驗64
4.1裝置操作運行要點64
4.1.1裝置日常維護64
4.1.2膜的保存67
4.1.3裝置化學清洗方案68
4.2裝置運行測試70
4.2.1裝置6個月工業(yè)運行考核71
4.2.2中試裝置經濟性分析75
4.2.3測試結論76
4.2.4中試裝置投用1年運行狀態(tài)76
4.3預處理段故障76
4.3.1保安過濾器故障76
4.3.2氣泡導致壓力波動77
4.3.3啟停階段壓力波動78
4.3.4預處理段流量及壓力不足78
4.3.5加藥不適導致RO裝置性能下降79
4.3.6RO膜機械污堵79
4.3.7RO膜化學及微生物污堵80
4.4RO膜解剖分析82
4.4.1取樣82
4.4.2外觀檢查83
4.4.3微觀檢查83
4.4.4化學清洗試驗86
4.4.5處理建議87
4.5水溫監(jiān)測87
4.5.1水源地水溫87
4.5.2水溫變化因素分析88
4.5.3裝置水溫檢測88
4.6試驗RO濃水反沖洗多介質過濾器88
4.6.1試驗目的88
4.6.2試驗方法89
4.6.3運行記錄表格90
4.6.4斷水后檢查情況91
4.7苦咸水淡化橇運行要點94
第5章沙漠高溫地區(qū)苦咸水處理系統(tǒng)選材96
5.1苦咸水對不銹鋼的腐蝕96
5.1.1腐蝕情況96
5.1.2針對腐蝕問題的實驗室分析97
5.1.3不銹鋼腐蝕機理分析101
5.2不銹鋼腐蝕處修復102
5.2.1修復方案的確定過程102
5.2.2修復施工方案103
5.2.3修復特點104
5.2.4Belzona修復層微觀分析105
5.2.5Belzona缺陷的建議措施108
5.2.6試驗報告結論108
5.3苦咸水處理系統(tǒng)選材建議109
第6章濃水處理及資源化利用111
6.1概述111
6.1.1濃水利用111
6.1.2深井注射112
6.1.3蒸發(fā)塘112
6.1.4液體零排放(ZLD)112
6.2蒸發(fā)塘的設計114
6.2.1國內外研究現(xiàn)狀114
6.2.2蒸發(fā)塘面積計算115
6.2.3蒸發(fā)塘的分級設計117
6.2.4各蒸發(fā)單元水深確定118
6.2.5蒸發(fā)塘防滲118
6.2.6濃鹽水輸送管道選材119
6.2.7雨水阻斷119
6.2.8混凝土結構設計119
6.2.9收泥設施119
6.3基于太陽能淡化溫室的濃水處理技術119
6.3.1太陽能淡化溫室的基本結構120
6.3.2太陽能淡化溫室的性能122
6.3.3太陽能淡化溫室的缺陷122
6.4利用表面蒸發(fā)降低廠房溫度123
6.4.1影響膜間溫度的因素124
6.4.2液體表面蒸發(fā)的設想124
6.5濃鹽水資源化利用125
6.5.1濃鹽水排放的地下散水池方案125
6.5.2利用濕地生物處理技術穩(wěn)固沙漠126
第7章高效反滲透脫鹽裝置大型化和模塊化130
7.1系統(tǒng)設計130
7.1.1運行壓力的確定130
7.1.2膜間溫度控制131
7.2因薩拉脫鹽處理站主要處理工藝131
7.2.1進水室131
7.2.2原水提升池131
7.2.3砂碳過濾器131
7.2.4反滲透系統(tǒng)（RO）132
7.2.5產品水池及外送泵133
7.2.6加藥系統(tǒng)134
7.3大型脫鹽處理站控制系統(tǒng)134
7.3.1擴大控制系統(tǒng)規(guī)模134
7.3.2增加在線水質分析系統(tǒng)134
7.3.3擴大生產工藝自動化規(guī)模135
7.3.4恒壓和恒流量控制概念135
7.4因薩拉脫鹽處理站操作維護135
7.4.1保安過濾器135
7.4.2化學藥劑的選擇及準備136
7.4.3脫鹽處理站RO系統(tǒng)加藥及能耗計算136
7.4.4濃水生物處理137
7.5煤層氣產出水對比研究138
7.5.1水質比較138
7.5.2煤層氣產出水處理與模塊化139
7.5.3可移動式水處理組合裝置139
7.6苦咸水淡化技術產業(yè)化建議140
7.7技術創(chuàng)新和應用前景141
第8章高效苦咸水脫鹽技術發(fā)展新趨勢143
8.1濃水綜合利用集成技術143
8.1.1濃鹽水處理方案優(yōu)化143
8.1.2濃水綜合利用集成技術的展望147
8.2正滲透（FO）淡化技術147
8.2.1正滲透(FO)原理147
8.2.2正滲透（FO）的應用149
8.2.3正滲透膜材料155
8.2.4正滲透技術的展望157
8.3油砂產出水FO處理技術應用研究157
8.3.1油砂產出水處理技術現(xiàn)狀158
8.3.2不同汲取液下FO性能比較158
8.3.3油砂產出水FO技術展望159
附錄161
附錄1符號和縮略詞說明161
附錄2術語解釋162
參考文獻164
后記166