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第一篇　反渗透水处理应用技术1

第一章　反渗透膜分离技术1

第一节　反渗透膜分离技术的基本原理1

一、理想半透膜1

二、渗透与渗透平衡1

三、渗透压与反渗透1

目录1

四、反渗透膜分离技术的特点2

五、采用反渗透-化学除盐系统方法的优点2

二、膜的浓差极化3

三、浓差极化对反渗透的影响和降低浓差极化的途径3

第二节　反渗透膜污染及浓差极化3

一、反渗透膜污染3

第三节　反渗透膜种类和膜组件性能4

一、按膜材料化学组成分类4

二、按膜材料的物理结构分类4

三、膜元件和膜组件4

四、膜组件性能测试方法8

二、CA膜的制备9

第四节　反渗透膜的制备9

一、膜材料9

三、聚酰胺膜的制备12

四、复合膜13

五、动力形成膜的制备15

第二章　反渗透水处理系统设计18

第一节　基本设计内容18

一、设计依据的资料18

二、基本流程18

一、反渗透系统常用术语19

二、反渗透装置的设计程序19

三、反渗透进水的预处理方案19

第二节　反渗透装置设计19

三、膜组件的性能参数20

四、膜组件的选用23

五、膜组件的排列组合24

六、反渗透装置的配套件27

七、反渗透装置的辅助设备29

八、反渗透脱盐系统检测和控制功能30

九、反渗透脱盐处理系统图31

第三节　反渗透系统设计软件的使用34

一、反渗透系统设计导则的内容34

二、反渗透系统设计软件使用导则35

三、使用反渗透膜系统设计软件应用实例36

四、部分设备简图45

二、预处理的目的52

四、反渗透进水水源和水质要求52

三、预处理的目标52

一、影响反渗透的因素52

第一节　反渗透进水预处理的目的52

第三章　反渗透预处理52

第二节　预处理的方法54

一、污泥密度指数54

二、水的混凝与沉淀处理54

三、水的过滤处理56

四、离子交换软化法58

六、杀菌处理59

五、化学软化法59

七、金属氧化物的处理60

八、有机物的去除方法60

第三节　反渗透结垢物质的控制与处理60

一、反渗透结垢物质的控制60

二、反渗透膜防结垢的处理62

三、防硅垢处理74

三、常见预处理系统75

二、预处理的一般原则75

一、确定预处理方案的因素75

第四节　预处理系统75

四、预处理的工艺流程76

第四章　反渗透装置的安装与运行77

第一节　反渗透膜元件的安装77

一、安全注意事项77

二、反渗透膜元件的装入和取出78

第二节　反渗透装置的运行80

一、反渗透装置的调试80

二、反渗透装置的运行81

一、反渗透系统的故障分析83

第三节　反渗透系统的故障分析及排除83

三、计算机监控的应用83

二、反渗透系统故障排除的主要措施85

第四节　反渗透膜的清洗和维护86

一、反渗透膜的清洗86

二、推荐膜清洗技术91

三、反渗透膜的再生系统98

四、反渗透膜元件的一般保存方法100

第五章　反渗透与其他脱盐设备的综合系统102

第一节　反渗透与离子交换脱盐系统102

三、反渗透与离子交换脱盐系统的工艺流程举例104

一、反渗透与离子交换脱盐系统的特点104

二、反渗透与离子交换脱盐系统的组合形式104

第二节　反渗透与电去离子脱盐系统105

一、电去离子脱盐105

二、反渗透与电去离子脱盐系统的组合形式106

三、反渗透-电去离子脱盐系统的特点106

四、反渗透-电去离子脱盐系统的工艺流程举例106

第二节　海水的物理化学性质109

二、国内海水淡化现状109

第一节　海水淡化的发展趋势109

第六章　反渗透海水淡化109

一、国外海水淡化现状109

一、典型海水组成110

二、海水中物质的分类110

三、海水的特性110

第三节　反渗透海水淡化工艺流程111

一、一级除盐法111

二、二级除盐法111

四、典型工艺流程介绍112

三、反渗透海水淡化系统选择112

第四节　海水取水113

一、海水取水的难度113

二、典型海水取水方法113

三、海水取水系统投资、运行和维护费用113

第五节　海水预处理及化学药品调节115

一、海水预处理115

二、化学药品及化学调节115

一、高压泵116

第六节　反渗透高压给水系统116

二、能量回收装置117

三、压力提升泵117

第七节　反渗透海水淡化系统118

一、海水淡化系统进水水质118

二、海水淡化膜元件118

三、化学清洗系统119

二、高压泵后分别设置高、低压开关120

一、过滤设备120

第十节　海水淡化系统设备、材料的选择120

四、打印系统120

三、自动联销装置120

二、饮用水120

一、集中监视操作120

第九节　系统控制120

三、产品水用作其他用途120

一、完全除盐120

第八节　产品水后处理120

四、管道件及阀门121

三、泵和能量回收装置121

二、膜组件121

第七章　反渗透膜分离技术的应用实例122

第一节　苦咸水淡化工程实例122

一、沧州电厂锅炉补给水系统应用实例122

二、饮用水处理中的应用实例123

三、工业循环冷却水系统排污水处理中的应用实例127

第二节　海水淡化工程实例128

一、嵊山500m3/d反渗透海水淡化示范工程实例128

二、大连长海县大长山岛1000m3/d反渗透海水淡化工程实例131

三、美国军用2.27m3/h（600gph）标准反渗透净化装置133

四、我国海军舰艇用反渗透海水淡化装置135

五、特立尼达和多巴哥136000m3/d的海水淡化工厂137

第三节　高纯水生产的应用实例139

一、清华大学微电子所高纯水站工程实例139

二、反渗透（频繁倒极电渗析）-电去离子工程实例141

三、利用三膜体系制备医用高纯水工程实例143

第四节　城镇自来水及优质饮用水净化工程实例144

一、我国纯净水生产实例144

二、大庆油田分质供水工程实例149

三、饮用电解还原水——优质饮用水的实例152

第五节　城市污水处理及废水回收利用工程实例155

一、美国21世纪水厂156

二、科威特31×104t/d市政污水回用系统161

第八章　其他膜分离技术163

第一节　纳滤163

一、纳滤的特点163

二、纳滤膜组件及其分离系统的设计163

三、纳滤膜分离系统的操作与维护166

一、超滤的分离原理169

四、纳滤膜分离技术的其他用途169

第二节　超滤169

二、超滤的特性170

三、超滤膜分离系统171

四、超滤膜组件的运行方法172

五、超滤膜分离技术的主要用途174

第三节　微滤175

一、微滤膜的特点和用途175

三、微滤膜分离系统及工艺流程176

二、微滤的原理和微滤膜的截留机理176

四、微滤膜的污染与防治179

五、微滤的应用181

第二篇　反渗透水处理剂183

第九章　反渗透膜的污染与防治183

第一节　浓差极化183

一、浓差极化183

二、克服浓差极化的方法183

二、膜污染物的形态184

一、常见污堵征兆184

第二节　膜污染及去除184

三、膜污染物的去除185

第十章　反渗透阻垢分散剂198

第一节　反渗透阻垢分散剂的种类与标准198

一、聚磷酸盐198

二、有机磷酸盐198

三、聚羧酸203

四、有机磷酸酯211

一、阻垢分散剂的功能212

二、阻垢分散剂的作用机理212

第二节　反渗透阻垢分散剂的功能及阻垢机理212

三、阻垢机理比较213

第三节　水处理剂产品的分类、代号和命名213

一、水处理剂产品的分类和类别代号214

二、水处理剂产品的系列代号214

三、水处理剂产品的命名和产品代号216

第四节　反渗透阻垢分散剂性能评定方法216

一、碳酸钙沉积法216

二、极限碳酸盐硬度法222

三、水质稳定剂缓蚀性能的测定224

第五节　反渗透阻垢分散剂产品特性225

一、国外反渗透阻垢分散剂产品特性225

二、反渗透阻垢分散剂的技术要求和性能230

三、膜清洗剂及缓蚀剂的技术标准234

四、反渗透常用混凝剂、助凝剂及其行业标准239

五、膜用杀生剂技术标准243

六、杀生剂及其他水处理剂的试验数据245

第六节　反渗透阻垢剂的生产方法256

一、聚丙烯酸（钠）256

二、丙烯酸（酯类）共聚物257

三、水解马来酸酐259

四、聚马来酸（HPMA）260

五、马来酸酐共聚物260

六、羟基亚乙基二膦酸（HEDP）261

七、氨基三亚甲基膦酸（ATMP）262

八、乙二胺四亚甲基磷酸（EDTMP）262

九、聚天门冬氨酸263

十、水解聚马来酸酐绿色合成工艺266

十一、异噻唑啉酮268

二、有效成分含量的化验270

三、杂质的检查270

第十一章　反渗透水处理剂的分析270

一、反渗透水处理剂的鉴别270

第一节　反渗透水处理剂分析的基本内容270

第二节　无机水处理剂的分析271

一、聚偏磷酸钠（SHMP）的分析271

二、硫酸亚铁的分析276

三、聚合硫酸铁的分析278

四、硫酸铝的分析282

五、聚合氯化铝的分析284

第三节　有机磷酸盐及酯阻垢分数剂的分析287

一、氨基三亚甲基膦酸（ATMP）的分析287

二、羟基亚乙基二膦酸（HEDPA）的分析292

三、乙二胺四亚甲基膦酸钠（EDTMPS）的分析296

四、多元醇磷酸酯的分析297

五、2-磷酸基-1,2,4-三羟基丁烷（PBTC）的分析301

第四节 聚羟酸类阻垢分散剂的分析306

一、聚丙烯酸及聚丙烯酸钠的分析306

二、丙烯酸-丙烯酸酯类共聚物的分析309

三、水解聚马来酸酐（HPMA）的分析312

四、丙烯酸／2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸类共聚物的分析316

第五节　杀生剂的分析319

一、十二烷基二甲基苄基氯化铵（洁尔灭）的分析319

二、异噻唑啉酮衍生物的分析321

三、稳定性二氧化氯溶液的分析324

四、次氯酸钠溶液的分析326

五、三氯异氰尿酸的分析327

第十二章　水质分析基本知识331

一、水样的采集331

第三篇 反渗透水处理系统水质分析与监测331

二、水样的容器332

三、水样的存放与运送334

四、水质分析中所用浓度表示方法336

五、标准溶液的配制和标定338

第十三章　反渗透水处理系统中微生物的测定方法341

一、活菌平皿计数法341

二、最大可能法341

三、平皿计数法测定黏液形成菌341

四、平皿计数法测定黏泥真菌345

五、MPN法测定硫酸盐还原菌347

六、铁细菌的测定349

第十四章　反渗透水处理系统中水的物理性质的测定354

一、淤泥密度指数的测定354

二、总溶解固体的测定355

三、电导率的测定355

四、浊度的测定357

五、悬浮固形物的测定359

六、pH值的测定360

一、总硬度的测定363

第十五章　反渗透系统水中阳离子的测定方法363

二、指示剂法测定钙离子和镁离子364

三、原子吸收分光光度法测定钙离子365

四、火焰原子吸收光谱法测定镁离子367

五、分光光度法测定铁离子369

六、铝离子的测定373

七、锌离子的测定375

八、钾离子的测定378

九、火焰原子吸收光谱法测定钠离子381

十、铜离子的测定383

十一、铵离子的测定387

十二、离子色谱法测定钠离子、铵离子、钾离子、镁离子和钙离子392

第十六章　反渗透系统水中阴离子的测定396

一、碱度的测定396

二、氯离子的测定398

三、二氧化硅含量的化验401

四、重量法测定硫酸根402

五、各种磷酸盐和总磷酸盐的测定403

六、紫外分子吸收光谱法测定硝酸根离子407

七、α-萘胺盐酸盐分光光度法测定亚硝酸根离子409

八、氟离子、氯离子、硫酸根、硝酸根、亚硝酸根、磷酸根的同时测定410

第十七章　反渗透系统水中其他物质的测定414

一、溶解氧的测定414

二、游离氯和总氯的测定418

三、化学需氧量的测定423

四、水中油含量的测定424

五、微量聚丙烯酸和聚马来酸的测定426

一、试样的采集、调查和制备428

第十八章　反渗透膜脱盐系统沉积物的分析428

二、沉积物的定性分析和结构形态鉴定429

三、水分的测定433

四、硫化亚铁含量的测定434

五、灼烧损失的测定436

六、二氧化碳含量的测定437

七、硫酸盐含量的测定439

八、酸不溶物和磷、硅、铁、铝、钙、镁、锌、铜含量的系统分析440

附录453

参考文献460