第1篇水资源概况和海水、咸水淡化技术综述

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6

213海水组成8

22海水性质10

221海水氯度与盐度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

第3章海水淡化技术概述19

31海水淡化技术概况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6电容吸附法26

347嵌镶离子交换膜压渗析26

348溶剂萃取法26

349海水淡化方法的组合26

35淡化技术在水资源利用中的地位和发展前景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原水灭菌杀生技术31

451D值31

452消毒剂分类 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65超滤法42

47原水软化与阻垢技术42

471化学反应沉淀软化法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85脱H2S气48

49原水除铁和锰的技术48

491混凝沉淀法48

492离子交换法48

493曝气氧化法48

494氯氧化法48

495接触氧化法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

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

535压汽蒸馏海水淡化技术的发展趋势121

参考文献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冰晶的生成与洗涤128

631冰晶的生成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

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15纳滤过程的特点和应用133

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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3间接投资成本246

784操作成本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3Donnan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3EDR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

8103几种淡化过程的比较306

符号说明306

参考文献307

第4篇核能海水淡化技术与工程

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6启动核能海水淡化产业必须考虑的相关问题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71明确相关政策条款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——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1DEEP软件包的产生及其目的331

1022DEEP软件包涉及的技术范围332

1023DEEP软件包考虑的工艺流程333

1024DEEP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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6电水需求比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5与化石燃料海水淡化厂的经济比较375

1066水的成本和价格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

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

第12章其他制取淡水技术387

121电容吸附法脱盐387

1211脱盐原理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3混合萃取剂408

1264原水含盐量对萃取性能的影响408

1265萃取剂的回收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

第6篇海水淡化产水的后处理和海水综合利用

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

1311酸化脱气——脱CO2气424

1312加热脱气424

1313真空式除气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2pH调整425

133消毒和杀菌425

参考文献425

第14章海水淡化后浓缩水的综合利用和后处理426

141海水淡化后浓缩水综合利用的研究进展426

142海水淡化后浓缩水提钾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42蒸发法制盐431

145海水淡化后浓缩水的后处理431

参考文献431

第7篇各种水质标准和水质检测方法

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

1526医药注射用水水质标准437

参考文献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2pH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 2100433B