反滲透系統優化設計與運行 版權信息
- ISBN:9787122252234
- 條形碼:9787122252234 ; 978-7-122-25223-4
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反滲透系統優化設計與運行 本書特色
本書突出反滲透系統的各項設計原則、設計方法及設計步驟、針對溫度及污染等條件變化的運行特征與應對措施,分析了膜元件及膜系統的數學模型,包括了納濾系統設計及海水淡化系統設計。上述內容在國內圖書中尚未得見。
書寫過程中,通過大量的相關計算比較,進而得出設計方案,因此所述設計理論及方法具體可行,具有較高的可信度與可讀性。
本書的另一特點是突出了在原有設備資源條件下,如何進行系統的優化設計,以提高系統的設計與運行水平。
本書主要針對大中小型水處理膜技術企業的工程技術及企業管理人員,也包括各類設計院的設計人員。書中關于數學模型及軟件開發的內容將對高校的研究提供一個較高的平臺,以促進國內針對實際工藝的科研水平的提高。
反滲透系統優化設計與運行 內容簡介
本書突出反滲透系統的各項設計原則、設計方法及設計步驟、針對溫度及污染等條件變化的運行特征與應對措施,分析了膜元件及膜系統的數學模型,包括了納濾系統設計及海水淡化系統設計。上述內容在國內圖書中尚未得見。
書寫過程中,通過大量的相關計算比較,進而得出設計方案,因此所述設計理論及方法具體可行,具有較高的可信度與可讀性。
本書的另一特點是突出了在原有設備資源條件下,如何進行系統的優化設計,以提高系統的設計與運行水平。
反滲透系統優化設計與運行 目錄
第1章 概論11.1膜工藝技術的定義11.2膜工藝技術的歷史11.3反滲透膜技術應用21.4反滲透膜產品市場21.5反滲透技術的發展41.5.1膜材料與膜結構41.5.2元件結構的演化41.5.3提高脫鹽率水平41.5.4降低膜工作壓力41.5.5提高抗污染能力51.5.6提高抗氧化能力51.5.7提高耐高壓能力61.5.8提高耐高溫水平61.5.9增大膜元件規格61.5.10增加膜元件面積71.5.11改變隔網的厚度71.5.12改進隔網的形狀71.5.13增加膜袋的數量71.5.14改進膜元件端板71.6納濾膜技術的進步81.7反滲透的相關技術81.7.1能量回收技術81.7.2超微濾預處理81.7.3膜生物反應器91.7.4電去離子技術91.7.5濃水利用技術91.7.6壓力容器技術101.7.7膜清洗與保運10第2章 傳統預處理工藝與技術122.1預處理工藝分類122.2砂濾與炭濾工藝142.2.1混凝砂濾工藝142.2.2砂濾工藝過程162.2.3砂濾工藝特征172.2.4活性炭濾工藝172.2.5多路閥與容器182.3水質的軟化工藝202.3.1樹脂軟化工作原理202.3.2樹脂軟化工藝過程212.3.3樹脂再生工藝過程222.3.4樹脂的順逆流再生232.3.5軟化工藝設計參數242.3.6多路閥與軟化裝置242.4除鐵及除錳工藝262.5精密及保安濾器262.6水體的溫度調節272.7多級離心加壓泵282.7.1水泵的不同類型292.7.2水泵的規格參數292.7.3水泵規格與節能312.8預處理系統流程322.8.1預處理的工藝順序322.8.2預處理的流量梯度342.8.3預處理的壓力梯度352.9預處理系統控制362.9.1恒流控制的系統特性362.9.2基頻向下的調速方式372.9.3水泵的回流與截流控制37第3章 分離膜工藝的技術基礎393.1膜分離的性能393.2膜分離的分類393.3膜過程的機理423.3.1多孔膜的篩分理論423.3.2致密膜的溶擴理論433.4錯流運行方式443.5濃差極化現象453.5.1濃差極化的數學模型453.5.2濃差極化的系統影響463.6分級工藝處理47第4章 超微濾預處理工藝技術494.1超微濾膜工藝技術494.1.1膜材料及結構分類494.1.2膜組件結構與安裝494.1.3壓力方向與回收率504.1.4膜組件的徑流方向514.1.5超微濾膜工藝性能514.1.6膜組件污染與清洗524.2超微濾膜工藝結構534.2.1分置式超微濾工藝結構534.2.2浸沒式超微濾工藝結構544.3超微濾膜系統設計544.4超微濾膜系統運行564.4.1膜組件運行模型564.4.2潔凈膜組件特性564.4.3污染膜組件特性574.4.4膜通量清洗特性584.5超微濾系統前處理594.5.1前處理必要性594.5.2疊片式過濾器604.6超微濾膜系統模型614.6.1膜組件微分方程模型614.6.2膜組件離散數學模型644.6.3膜系統運行數學模型644.7中空膜透水性測試66第5章 反滲透膜性能與膜參數695.1反滲透膜工藝原理695.1.1半透膜與滲透壓強695.1.2反滲透膜過程原理705.1.3膜片及膜元件結構715.2膜元件的主要參數725.2.1膜元件的標準性能參數725.2.2膜元件的運行極限參數765.2.3膜元件給水水質極限參數785.3膜元件的恒量參數795.3.1膜元件恒壓力參數795.3.2膜元件恒通量參數805.3.3膜元件膜壓降參數815.3.4膜元件的三項指標815.3.5膜元件的透水壓力815.4膜元件的運行特性825.4.1膜元件給水溫度特性825.4.2膜元件產水通量特性825.4.3膜元件給水含鹽量特性835.4.4膜元件的回收率特性835.4.5膜元件壓降影響因素845.5元件各項水質特性845.5.1膜元件的透鹽率特性855.5.2膜元件產水ph值特性865.5.3膜元件濃水ph值特性875.5.4膜過程的碳酸鹽平衡885.6膜元件濃差極化度895.7各類物質的透過率89第6章 反滲透膜系統典型工藝 916.1系統結構與技術術語916.1.1系統典型結構916.1.2膜堆結構術語926.2設計依據與設計指標926.2.1系統設計依據926.2.2系統工藝設計946.3膜品種與系統透鹽率946.4設計導則與元件數量956.4.1系統設計導則956.4.2系統元件數量976.5膜系統的極限回收率976.5.1難溶鹽的極限收率976.5.2濃差極化極限收率1046.5.3殼濃流量極限收率1076.5.4系統的極限回收率1076.5.5軟件中的極限收率1086.6系統結構與參數分布1086.6.1系統的串并聯結構1086.6.2膜系統的分段結構1096.6.3沿流程的參數分布1116.7系統的運行能耗分析1136.8恒量運行的設備保證1136.8.1高壓水泵規格1146.8.2濃水截流閥門1146.9阻垢劑的功能與使用115第7章 反滲透膜系統特殊工藝1177.1濃水回流工藝1177.2通量均衡工藝1197.2.1通量失衡相關問題1197.2.2首段淡水背壓工藝1217.2.3首末段間加壓工藝1227.2.4元件品種優配工藝1237.2.5均衡通量附加功效1247.2.6端通量比與膜品種1257.3分段供水工藝1257.4淡水回流工藝1267.5一級半脫鹽工藝1277.6監測控制系統1287.6.1儀表監測手動控制1287.6.2儀表監測自動控制1297.7在線清洗系統129第8章 膜系統典型設計與分析 1318.1小型規模系統設計1318.1.1單段結構系統1318.1.2兩段結構系統1348.1.3三段結構系統1358.1.4小型系統總結1368.2混型元件系統設計1368.3中型規模系統設計1378.4大型規模系統設計1388.4.1系統的段殼濃水比值1388.4.2大型規模的系統結構1398.4.3大型系統的膜堆特征1418.5系統的規模與成本1428.6系統設計基本要務1438.7設計軟件計算誤差143第9章 反滲透膜系統運行分析 1449.1膜系統中各項平衡關系1449.1.1系統的流量壓力平衡1449.1.2系統功耗與功率平衡1459.2可調節水泵系統的運行1469.2.1收率變化的影響1469.2.2溫度變化的影響1479.2.3污染加重的影響1489.2.4恒流量與恒壓力1499.3無調節水泵系統的運行1499.3.1收率變化的影響1499.3.2溫度變化的影響1519.3.3污染加重的影響1519.3.4回收率與產水質1529.4提高產水量的應急措施1529.4.1有調節水泵條件1539.4.2無調節水泵條件1539.4.3可調節水溫條件1539.5提高脫鹽率的應急措施1539.5.1改變工藝或參數1539.5.2改變膜堆的結構1549.6系統的裝卸與啟停過程1559.6.1系統的安裝過程1559.6.2元件的裝載過程1569.6.3系統的啟動過程1569.6.4系統的運行過程1579.6.5系統開停機過程1579.6.6系統的停運保護1589.6.7元件的卸載過程1589.6.8系統的清洗周期1589.7膜工藝系統的中型試驗1599.7.1中試的必要與可行1599.7.2中試過程注意事項159第10章 系統污染、故障與清洗16110.1污染的分類與分布16110.1.1膜系統的污染分類16110.1.2沿流程的污染分布16210.1.3沿高程的污染分布16310.1.4元件內的污染分布16410.2膜系統污染的影響16610.2.1無機污染的影響16710.2.2有機污染的影響16810.2.3生物污染的影響16910.2.4混合污染的影響16910.3系統的污染與運行17010.4污染的發展與對策17110.4.1膜系統污染的發展17110.4.2污染與通量的均衡17110.4.3污染膜元件的重排17210.5污染與故障的甄別17310.6在線與離線的清洗17410.6.1在線水力沖洗17410.6.2在線化學清洗17510.6.3元件離線清洗17610.7系統性能的標準化17710.7.1參數標準化基本概念17710.7.2海德能的標準化模型17810.7.3陶氏化學標準化模型17910.8元件性能指標測試18010.8.1運行條件下的測試18010.8.2標準條件下的測試18110.8.3衰減條件下的測試181第11章 元件及系統的數學模型 18311.1膜元件的理論數學模型18311.1.1元件理想結構模型18311.1.2元件理論數學模型18411.2膜系統的離散數學模型18611.2.1單一元件離散模型18611.2.2串聯元件離散模型18911.2.3并聯膜殼離散模型18911.2.4單一膜段離散模型19011.2.5多段系統離散模型19011.3膜系統的管路數學模型19111.3.1給濃水管道結構模型19111.3.2產淡水管道結構模型19411.3.3給濃水殼聯結構模型19511.4膜元件的透水及透鹽系數19611.4.1多元函數的回歸分析19611.4.2透過系數的理論模型19711.4.3透過系數的實用模型20211.5膜元件的阻力與極化系數20411.5.1給濃水流道阻力系數20411.5.2膜元件濃差極化系數20511.6元件污染層的透過系數20511.6.1有機污染層的透過系數20611.6.2無機污染層的透過系數20611.7濃差極化層的透過系數209第12章 元件、管路及通量優化21012.1系統元件的優化配置21012.1.1元件指標與系統透鹽率21012.1.2元件指標與系統通量比21212.1.3單指標差異元件的配置21212.1.4三指標差異元件的配置21212.1.5離線洗后元件優化配置21512.1.6新舊各半元件優化配置21512.1.7系統中的元件更換方式21612.2管路結構參數的優化21812.2.1系統徑流方向的優化21812.2.2給濃管道參數的優化21812.2.3產水徑流方向的優化21912.2.4膜元件的產水含鹽量22012.2.5殼聯結構與膜殼接口22012.2.6元件與管路混合優化22112.3通量優化與通量調整22212.3.1**費用的通量優化22212.3.2季節性系統通量調整22412.3.3峰谷性系統通量調整22712.3.4時變性系統通量調整228第13章 兩級系統的工藝與優化 22913.1兩級系統的工藝結構22913.2二級系統的工藝特征23013.2.1二級系統設計通量23013.2.2二級系統的回收率23013.2.3二級系統濃差極化23013.2.4二級系統元件品種23113.2.5二級系統流程長度23113.2.6二級系統段殼數量23213.2.7二級系統元件數量23313.3二級系統的給水脫氣23313.3.1脫氣塔工藝23313.3.2脫氣膜工藝23413.4調整系統給水ph值23413.5兩級系統的試驗分析23513.5.1一級透鹽率的影響因素23513.5.2透鹽率與給水的ph值23613.5.3二級系統的透鹽率特性23713.5.4兩級系統的透鹽率特性23813.5.5不同透鹽水平系統配置24013.6兩級系統清洗與換膜24113.6.1兩級系統的清洗24113.6.2兩級元件的配置241第14章 納濾系統的設計與運行 24314.1納濾膜工藝技術24314.2納濾膜系統應用24314.3納濾膜系統工藝24414.4納濾脫除有機物24714.5氧化改性納濾膜24914.5.1廢棄反滲透膜現狀24914.5.2氧化納濾膜的制備25014.5.3氧化納濾膜的穩定25114.5.4氧化納濾膜的應用25214.6納濾元件運行特性25214.6.1納濾元件運行特性模型25314.6.2納濾元件運行特性曲線25414.7納濾元件透過系數25514.7.1納濾元件系數特性模型25614.7.2納濾元件系數特性曲線257第15章 海水及亞海水淡化系統 25915.1海水成分及總含鹽量25915.2海淡工藝的脫硼處理26015.3海淡系統的工作壓力26015.4海淡系統的**收率26115.5海淡系統的溫度調節26115.6海淡系統的能量回收26315.7海水淡化的系統設計26415.7.1給水含鹽量35g/l系統26415.7.2給水含鹽量30g/l系統26515.8亞海水淡化系統設計26615.8.1給水含鹽量20000mg/l系統26615.8.2給水含鹽量15000mg/l系統26715.8.3給水含鹽量10000mg/l系統26715.8.4給水含鹽量5000mg/l系統267第16章 膜系統的運行模擬軟件26916.1系統設計與運行模擬26916.2模擬軟件的基本功能27016.2.1系統基本參數輸入27016.2.2系統運行方式設置27216.2.3運行模擬計算報告27316.3系統參數的各項修改27416.3.1元件參數修改27416.3.2元件特性修改27416.3.3配管參數修改27516.3.4聯殼參數修改27616.4系統模擬的程序框圖27616.4.1系統模擬計算框圖27716.4.2膜段內部計算框圖27816.4.3膜殼內部計算框圖28016.4.4單支元件計算框圖28016.4.5模擬軟件計算分析28116.5模擬軟件的應用范例28216.6模擬軟件的開發前景283索引284參考文獻286
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反滲透系統優化設計與運行 作者簡介
靖大為,天津城建大學,教授,1994年至2000年 任天津悠久機械有限公司(日資)總經理。
該公司為美國海德能公司反滲透膜的代理。
該公司業務范圍包括產品銷售與工程承包。
2001年至2014年 任天津城建大學教授 進行電氣與環境專業的教學與科研。
承擔國家自然科學基金、建設部與市建委科研項目。
在《膜科學與技術》、《水處理技術》、《工業水處理》
等核心期刊及普通期刊發表幾十篇論文。
擔任學校膜工藝技術研究生課程教學多年。
指導學校13屆碩士研究生30余人。