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内容大纲
本书为反渗透及纳滤水处理系统设计与运行领域的工艺理论专著，共17章，主要介绍了膜元件特性参数、系统极限收回率、多项特殊工艺、膜堆基本结构、均衡通量、均衡污染、元件配置、管路结构及双恒量控制等系统工艺概念；明确了系统的脱盐率与工作压力的设计方案检验原则；涵盖了一级、两级、海水淡化、脱盐与分盐纳滤等系统工艺形式。
本次修订主要增加了内压与外压超微滤膜丝及膜组件的数学模型及其运行特性，分盐纳滤膜元件及系统的运行特性，以及分盐纳滤膜负脱盐现象的工作原理等内容。书中关于反渗透元件、膜壳、膜段、管路及系统数学模型的分析，以及膜元件的透盐与透水两系数的讨论，为深入研究反渗透系统运行规律及开发系统模拟软件奠定了基础。
本书具有较强的先进性、系统性与参考价值，可供水处理膜技术企业工程技术人员及管理人员、各类设计院的设计人员、业内理论研究人员参考，可作为分离膜水处理行业的员工技术培训教材，也可供高等院校环境科学与工程和市政工程与给排水等专业师生参阅。 -
作者介绍
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目录
第1章 反渗透与纳滤技术概论
1.1 膜工艺技术的定义
1.2 反渗透膜技术应用
1.3 反渗透膜产品市场
1.4 反渗透技术的发展
1.5 纳滤膜技术的进步
1.6 反渗透的相关技术
1.7 膜集成水处理工艺
第2章 传统预处理的系统工艺
2.1 预处理工艺分类
2.2 砂滤与炭滤工艺
2.2.1 混凝砂滤工艺
2.2.2 砂滤工艺过程
2.2.3 活性炭滤工艺
2.3 硬水的软化工艺
2.3.1 树脂软化工作原理
2.3.2 树脂软化工艺过程
2.3.3 树脂再生工艺过程
2.3.4 软化工艺设计参数
2.4 自动控制多路阀
2.4.1 过滤用多路阀
2.4.2 软化器多路阀
2.5 除铁及除锰工艺
2.6 精滤器与换热器
2.6.1 精密过滤器
2.6.2 板式换热器
2.7 给水离心加压泵
2.7.1 多级加压离心泵
2.7.2 单级加压离心泵
2.8 预处理系统流程
2.9 系统运行工作点
2.9.1 非控系统的工作点
2.9.2 受控系统的工作点
2.10 系统的常用药剂
2.10.1 混凝剂与助凝剂
2.10.2 杀菌剂与还原剂
2.10.3 阻垢剂与分散剂
2.10.4 系统的加酸加碱
第3章 分离膜工艺的技术基础
3.1 膜分离的性能
3.2 膜分离的分类
3.3 膜过程的机理
3.3.1 多孔膜的筛分理论
3.3.2 致密膜的溶扩理论
3.4 全流与错流运行方式
3.5 浓差极化现象
3.5.1 浓差极化的数学模型
3.5.2 浓差极化的系统影响
3.6 分级工艺处理
第4章 超微滤系统设计与模拟
4.1 超微滤膜工艺技术
4.2 超微滤的系统结构
4.3 超微滤系统前处理
4.4 超微滤的设计导则
4.5 组件的运行与清洗
4.5.1 超微滤膜的跨膜压差
4.5.2 超微滤膜的清洗方式
4.6 膜丝与组件的特性
4.7 内压膜丝运行特性
4.7.1 内压膜丝的特性试验
4.7.2 内压膜丝的数学模型
4.7.3 内压膜丝的纯水通量
4.7.4 内压膜丝的运行特性
4.8 内压组件与容积率
4.8.1 内压组件的数学模型
4.8.2 各参数与组件容积率
4.8.3 内压组件的纯水通量
4.9 外压膜丝运行特性
4.9.1 外压膜丝的特性试验
4.9.2 外压膜丝的运行模型
4.9.3 外压膜丝的纯水通量
4.9.4 外压膜丝的运行特性
4.10 外压组件与容积率
4.10.1 外压组件的数学模型
4.10.2 各参数与组件容积率
4.10.3 外压组件的纯水通量
4.11 浸没式超滤膜特性
4.12 新型超微滤膜技术
第5章 反渗透膜性能与膜参数
5.1 反渗透膜工艺原理
5.1.1 半透膜与渗透压强
5.1.2 反渗透膜过程原理
5.1.3 膜片及膜元件结构
5.2 膜元件的主要参数
5.2.1 膜元件的标准性能参数
5.2.2 标准参数与现场测试值
5.2.3 元件给水水质限制参数
5.2.4 膜元件的运行极限参数
5.3 膜元件的运行特性
5.3.1 膜元件给水温度特性
5.3.2 膜元件产水通量特性
5.3.3 膜元件给水含盐量特性
5.3.4 膜元件的回收率特性
5.3.5 膜元件压降影响因素
5.4 膜元件的参数特性
5.4.1 膜元件的透盐率特性
5.4.2 膜元件产水pH值特性
5.4.3 膜元件浓水pH值特性
5.4.4 膜过程的碳酸盐平衡
5.5 膜元件浓差极化度
5.6 各类物质的透过率
5.7 恒通量的性能指标
5.8 两类恒量测试分析
5.8.1 恒压力膜元件测试
5.8.2 恒通量膜元件测试
5.8.3 两种元件测试方式
第6章 反渗透系统的典型工艺
6.1 系统结构与技术术语
6.2 设计依据与设计指标
6.2.1 系统设计依据
6.2.2 系统设计指标
6.3 膜品种与系统透盐率
6.4 设计导则与元件数量
6.4.1 系统设计导则
6.4.2 系统元件数量
6.4.3 元件品种选择
6.5 膜系统的极限回收率
6.5.1 难溶盐的极限回收率
6.5.2 浓差极化极限回收率
6.5.3 壳浓流量极限回收率
6.5.4 系统的极限回收率
6.6 膜堆结构与参数分布
6.6.1 元件的串并联形式
6.6.2 膜系统的分段结构
6.6.3 系统沿程参数分布
6.7 恒量运行与运行余量
6.7.1 给水高压泵的规格
6.7.2 浓水截流阀门设置
6.7.3 膜系统的单元数量
6.7.4 系统回收率的余量
6.7.5 系统产水量的余量
6.7.6 系统产水质的余量
6.8 系统的能耗与水电费
6.8.1 膜品种与运行能耗
6.8.2 水费与电费的比较
6.8.3 系统优化设计概念
6.9 反渗透系统典型设计
6.9.1 难溶盐浓度与最高回收率
6.9.2 水体温度等与最高回收率
6.9.3 膜系统设计的范例分析
第7章 反渗透系统的特殊工艺
7.1 通量均衡工艺
7.1.1 系统通量失衡影响
7.1.2 前段淡水背压工艺
7.1.3 前后段间加压工艺
7.1.4 分段元件配置工艺
7.1.5 能量回收段间加压
7.1.6 均衡通量其他功效
7.1.7 端通量比与膜品种
7.2 浓水回流工艺
7.2.1 泵前浓水回流
7.2.2 泵后浓水回流
7.2.3 后段浓水回流
7.3 分段供水工艺
7.4 淡水回流工艺
7.4.1 系统淡水回流
7.4.2 后段淡水回流
7.4.3 附加三段工艺
7.5 倒向运行工艺
7.5.1 高回收率系统特征
7.5.2 长流程系统特征
7.5.3 膜系统污染分布
7.5.4 倒向工艺
7.5.5 倒向运行的控制
7.6 半级系统与级半系统
7.6.1 半级系统工艺
7.6.2 级半系统工艺
7.7 有机污染系统
7.8 监测控制系统
7.8.1 仪表监控系统
7.8.2 集散监控系统
7.9 特殊工艺范例
第8章 不同规模系统结构设计
8.1 小型规模系统结构
8.1.1 一至六支膜系统
8.1.2 单段的系统结构
8.1.3 两段的系统结构
8.1.4 三段的系统结构
8.2 混型元件系统结构
8.3 中型规模系统结构
8.4 大型规模系统结构
8.4.1 系统段壳浓水比值
8.4.2 大型规模膜堆结构
8.4.3 大型系统膜堆特征
8.5 主辅设备注意事项
8.6 工程项目中试过程
8.6.1 中试的必要与可行
8.6.2 中试过程注意事项
第9章 反渗透系统的运行分析
9.1 系统的三项平衡关系
9.1.1 流量与盐量平衡
9.1.2 流量与压力平衡
9.1.3 压力与功率平衡
9.2 可调节水泵系统的运行
9.3 无调节水泵系统的运行
9.4 提高产水量的应急措施
9.5 提高脱盐率的应急措施
9.6 膜壳给水浓水流量越限
9.7 系统的装卸与启停过程
9.7.1 元件的装卸过程
9.7.2 系统的启动过程
9.7.3 系统的运行过程
9.7.4 系统开停机过程
9.7.5 系统的清洗周期
9.8 系统的运行调节与功耗
9.8.1 运行调节与水泵特性
9.8.2 回流调节与截流调节
9.8.3 变频调速的运行调节
9.8.4 变换工况的功耗比较
第10章 系统污染、清洗与加药
10.1 污染的分类与分布
10.1.1 膜系统污染分类
10.1.2 沿流程污染分布
10.1.3 沿高程污染分布
10.1.4 元件内污染分布
10.2 膜系统污染的影响
10.2.1 无机污染的影响
10.2.2 有机污染的影响
10.2.3 生物污染的影响
10.2.4 混合污染的影响
10.3 系统的污染与运行
10.4 污染的发展与对策
10.4.1 膜系统污染的发展
10.4.2 污染膜元件的重排
10.5 污染与故障的甄别
10.5.1 各类系统污染甄别
10.5.2 浓水陷阱现象甄别
10.6 在线与离线的清洗
10.6.1 在线清洗系统
10.6.2 在线水力冲洗
10.6.3 在线化学清洗
10.6.4 元件离线清洗
10.7 运行指标的标准化
10.7.1 参数标准化的概念
10.7.2 海德能标准化模型
10.7.3 陶氏的标准化模型
10.7.4 段压系统的标准化
10.8 三类泵的加药系统
10.8.1 机械计量泵系统
10.8.2 电磁计量泵系统
10.8.3 磁力加药泵系统
10.8.4 加药系统自动化
10.9 元件性能指标计算
10.9.1 运行条件下计算
10.9.2 衰减程度的计算
第11章 元件及系统的数学模型
11.1 膜元件的理论数学模型
11.1.1 元件理想结构模型
11.1.2 元件理论数学模型
11.2 膜系统的离散数学模型
11.2.1 单一元件离散模型
11.2.2 串联元件离散模型
11.2.3 并联膜壳离散模型
11.2.4 单一膜段离散模型
11.2.5 多段系统离散模型
11.3 膜系统的管路数学模型
11.3.1 给浓水管道结构模型
11.3.2 产淡水管道结构模型
11.3.3 给浓水壳联结构模型
11.4 元件的透水及透盐系数
11.4.1 透过系数函数与算法
11.4.2 透过系数的特性表征
11.5 元件的阻力与极化系数
11.5.1 给浓水流道阻力系数
11.5.2 膜元件浓差极化系数
11.6 元件的污染层透过系数
11.6.1 有机污染层特性
11.6.2 无机污染层特性
第12章 元件、管路及通量优化
12.1 系统元件的优化配置
12.1.1 元件差异与系统透盐率
12.1.2 元件差异与两段通量比
12.1.3 单指标差异元件的配置
12.1.4 优化配置与系统透盐率
12.1.5 优化配置与两段通量比
12.1.6 洗后及新旧元件的配置
12.1.7 系统中的元件更换方式
12.2 管道结构参数的优化
12.2.1 系统管道结构的影响
12.2.2 给浓水管道压差分析
12.2.3 膜段的各项管道压降
12.2.4 径流方向的系统影响
12.2.5 管道结构优化的措施
12.3 壳联结构参数的优化
12.3.1 系统规模与侧口规格
12.3.2 径流模式与运行指标
12.3.3 设计参数与结构优化
12.4 通量优化与通量调整
12.4.1 峰谷性系统流量调整
12.4.2 时变性系统流量调整
第13章 两级系统与超纯水工艺
13.1 两级系统的工艺结构
13.2 二级系统的工艺特征
13.2.1 设计通量与产水回收率
13.2.2 浓差极化与元件品种
13.2.3 流程长度与段壳数量
13.3 二级系统的给水脱气
13.4 加碱提高给水的pH值
13.5 两级系统的试验分析
13.5.1 透盐率与给水的pH值
13.5.2 二级系统透盐率特性
13.5.3 两级系统元件配置
13.6 两级系统清洗与换膜
13.7 超纯水多级制备工艺
13.7.1 离子交换树脂工艺
13.7.2 电渗析设备与工艺
13.7.3 树脂填充电渗析装置
13.7.4 精混抛光树脂工艺
第14章 海水淡化与浓盐水减排
14.1 海水成分与脱硼处理
14.1.1 海水成分与总含盐量
14.1.2 元件品种与脱硼处理
14.2 工作压力与最高回收率
14.2.1 海水淡化系统的工作压力
14.2.2 海水淡化系统所用柱塞泵
14.2.3 设备材质与最高回收率
14.3 温度调节与能量回收
14.3.1 海水淡化系统的温度调节
14.3.2 海水淡化系统的能量回收
14.4 海水淡化的系统设计
14.4.1 流程长度与段结构
14.4.2 典型海水淡化系统
14.4.3 亚海水的淡化系统
14.5 浓盐水体减排与零排
14.5.1 碟管与卷管式膜组件
14.5.2 超级碟管式系列组件
14.5.3 机械蒸汽再压缩设备
第15章 脱盐纳滤系统特性分析
15.1 纳滤膜工艺技术
15.2 纳滤脱除有机物
15.3 纳滤膜系统应用
15.4 氧化改性纳滤膜
15.4.1 废弃反渗透膜现状
15.4.2 氧化膜的处理过程
15.4.3 氧化膜的性能稳定
15.4.4 氧化膜的工程应用
15.5 纳滤元件运行特性
15.6 纳滤元件透过系数
15.7 纳滤系统工艺设计
15.7.1 设计通量与系统回收率
15.7.2 工作压力与通量均衡
15.7.3 浓差极化与流程长度
15.7.4 流程长度与系统成本
15.7.5 元件位置与管路结构
第16章 分盐纳滤工艺性能分析
16.1 纳滤膜的单电解质截留
16.2 纳滤膜元件的运行特性
16.3 分盐纳滤系统运行特性
16.4 分盐纳滤的负脱盐现象
16.5 三离子浓度的计算平衡
16.6 分离膜的计算电荷平衡
16.6.1 单电解质的电荷平衡
16.6.2 双电解质的电荷平衡
第17章 膜系统的运行模拟软件
17.1 系统设计与运行模拟
17.2 模拟软件的基本功能
17.2.1 系统基本参数输入
17.2.2 特殊运行方式设置
17.2.3 运行模拟计算报告
17.3 系统各项参数的设置
17.3.1 元件参数设置
17.3.2 管道参数设置
17.3.3 壳联参数设置
17.4 系统模拟的程序框图
17.4.1 系统模拟计算框图
17.4.2 膜段模拟计算框图
17.4.3 膜壳模拟计算框图
17.4.4 元件模拟计算框图
17.5 模拟软件的应用实例
17.6 元件参数的影响实例
17.7 管路参数的影响实例
17.8 模拟软件的开发前景
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