第1章 概论

1.1膜工艺技术的定义

1.2膜工艺技术的历史

1.3反渗透膜技术应用

1.4反渗透膜产品市场

1.5反渗透技术的发展

1.5.1膜材料与膜结构

1.5.2元件结构的演化

1.5.3提高脱盐率水平

1.5.4降低膜工作压力

1.5.5提高抗污染能力

1.5.6提高抗氧化能力

1.5.7提高耐高压能力

1.5.8提高耐高温水平

1.5.9增大膜元件规格

1.5.10增加膜元件面积

1.5.11改变隔网的厚度

1.5.12改进隔网的形状

1.5.13增加膜袋的数量

1.5.14改进膜元件端板

1.6纳滤膜技术的进步

1.7反渗透的相关技术

1.7.1能量回收技术

1.7.2超微滤预处理

1.7.3膜生物反应器

1.7.4电去离子技术

1.7.5浓水利用技术

1.7.6压力容器技术

1.7.7膜清洗与保运

第2章 传统预处理工艺与技术

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砂滤工艺特征

2.2.4活性炭滤工艺

2.2.5多路阀与容器

2.3水质的软化工艺

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树脂的顺逆流再生

2.3.5软化工艺设计参数

2.3.6多路阀与软化装置

2.4除铁及除锰工艺

2.5精密及保安滤器

2.6水体的温度调节

2.7多级离心加压泵

2.7.1水泵的不同类型

2.7.2水泵的规格参数

2.7.3水泵规格与节能

2.8预处理系统流程

2.8.1预处理的工艺顺序

2.8.2预处理的流量梯度

2.8.3预处理的压力梯度

2.9预处理系统控制

2.9.1恒流控制的系统特性

2.9.2基频向下的调速方式

2.9.3水泵的回流与截流控制

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 超微滤预处理工艺技术

4.1超微滤膜工艺技术

4.1.1膜材料及结构分类

4.1.2膜组件结构与安装

4.1.3压力方向与回收率

4.1.4膜组件的径流方向

4.1.5超微滤膜工艺性能

4.1.6膜组件污染与清洗

4.2超微滤膜工艺结构

4.2.1分置式超微滤工艺结构

4.2.2浸没式超微滤工艺结构

4.3超微滤膜系统设计

4.4超微滤膜系统运行

4.4.1膜组件运行模型

4.4.2洁净膜组件特性

4.4.3污染膜组件特性

4.4.4膜通量清洗特性

4.5超微滤系统前处理

4.5.1前处理必要性

4.5.2叠片式过滤器

4.6超微滤膜系统模型

4.6.1膜组件微分方程模型

4.6.2膜组件离散数学模型

4.6.3膜系统运行数学模型

4.7中空膜透水性测试

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膜元件的运行极限参数

5.2.3膜元件给水水质极限参数

5.3膜元件的恒量参数

5.3.1膜元件恒压力参数

5.3.2膜元件恒通量参数

5.3.3膜元件膜压降参数

5.3.4膜元件的三项指标

5.3.5膜元件的透水压力

5.4膜元件的运行特性

5.4.1膜元件给水温度特性

5.4.2膜元件产水通量特性

5.4.3膜元件给水含盐量特性

5.4.4膜元件的回收率特性

5.4.5膜元件压降影响因素

5.5元件各项水质特性

5.5.1膜元件的透盐率特性

5.5.2膜元件产水pH值特性

5.5.3膜元件浓水pH值特性

5.5.4膜过程的碳酸盐平衡

5.6膜元件浓差极化度

5.7各类物质的透过率

第6章 反渗透膜系统典型工艺

6.1系统结构与技术术语

6.1.1系统典型结构

6.1.2膜堆结构术语

6.2设计依据与设计指标

6.21系统设计依据

6.2.2系统工艺设计

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

6.5膜系统的极限回收率

6.5.1难溶盐的极限收率

6.5.2浓差极化极限收率

6.5.3壳浓流量极限收率

6.5.4系统的极限回收率

6.5.5软件中的极限收率

6.6系统结构与参数分布

6.6.1系统的串并联结构

6.6.2膜系统的分段结构

6.6.3沿流程的参数分布

6.7系统的运行能耗分析

6.8恒量运行的设备保证

6.8.1高压水泵规格

6.8.2浓水截流阀门

6.9阻垢剂的功能与使用

第7章 反渗透膜系统特殊工艺

7.1浓水回流工艺

7.2通量均衡工艺

7.2.1通量失衡相关问题

7.2.2首段淡水背压工艺

7.2.3首末段间加压工艺

7.2.4元件品种优配工艺

7.2.5均衡通量附加功效

7.2.6端通量比与膜品种

7.3分段供水工艺

7.4淡水回流工艺

7.5一级半脱盐工艺

7.6监测控制系统

7.6.1仪表监测手动控制

7.6.2仪表监测自动控制

7.7在线清洗系统

第8章 膜系统典型设计与分析

8.1小型规模系统设计

8.1.1 单段结构系统

8.1.2两段结构系统

8.1.3三段结构系统

8.1.4小型系统总结

8.2混型元件系统设计

8.3中型规模系统设计

8.4大型规模系统设计

8.4.1系统的段壳浓水比值

8.4.2大型规模的系统结构

8.4.3大型系统的膜堆特征

8.5系统的规模与成本

8.6系统设计基本要务

8.7设计软件计算误差

第9章 反渗透膜系统运行分析

9.1 膜系统中各项平衡关系

9.1.1系统的流量压力平衡

9.1.2系统功耗与功率平衡

9.2可调节水泵系统的运行

9.2.1收率变化的影响

9.2.2温度变化的影响

9.2.3污染加重的影响

9.2.4恒流量与恒压力

9.3无调节水泵系统的运行

9.3.1收率变化的影响

9.3.2温度变化的影响

9.3.3污染加重的影响

9.3.4回收率与产水质

9.4提高产水量的应急措施

9.4.1有调节水泵条件

9.4.2无调节水泵条件

9.4.3可调节水温条件

9.5提高脱盐率的应急措施

9.5.1改变工艺或参数

9.5.2改变膜堆的结构

9.6系统的装卸与启停过程

9.6.1系统的安装过程

9.6.2元件的装载过程

9.6.3系统的启动过程

9.6.4系统的运行过程

9.6.5系统开停机过程

9.6.6系统的停运保护

9.6.7元件的卸载过程

9.6.8系统的清洗周期

9.7膜工艺系统的中型试验

9.7.1 中试的必要与可行

9.7.2中试过程注意事项

第10章 系统污染、故障与清洗

10.1污染的分类与分布

10.1.1膜系统的污染分类

10.1.2沿流程的污染分布

10.1.3沿高程的污染分布

10.1.4元件内的污染分布

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污染与通量的均衡

10.4.3污染膜元件的重排

10.5污染与故障的甄别

10.6在线与离线的清洗

10.6.1在线水力冲洗

10.6.2在线化学清洗

10.6.3元件离线清洗

10.7系统性能的标准化

10.7.1参数标准化基本概念

10.7.2海德能的标准化模型

10.7.3陶氏化学标准化模型

10.8元件性能指标测试

10.8.1运行条件下的测试

10.8.2标准条件下的测试

10.8.3衰减条件下的测试

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膜元件的透水及透盐系数

11.4.1多元函数的回归分析

11.4.2透过系数的理论模型

11.4.3透过系数的实用模型

11.5膜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元件污染层的透过系数

11.6.1有机污染层的透过系数

11.6.2无机污染层的透过系数

11.7浓差极化层的透过系数

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元件指标与系统透盐率

12.1.2元件指标与系统通量比

12.1.3单指标差异元件的配置

12.1.4三指标差异元件的配置

12.1.5离线洗后元件优化配置

12.1.6新旧各半元件优化配置

12.1.7系统中的元件更换方式

12.2管路结构参数的优化

12.2.1系统径流方向的优化

12.2.2给浓管道参数的优化

12.2.3产水径流方向的优化

12.2.4膜元件的产水含盐量

12.2.5壳联结构与膜壳接口

12.2.6元件与管路混合优化

12.3通量优化与通量调整

12.3.1最低费用的通量优化

12.3.2季节性系统通量调整

12.3.3峰谷性系统通量调整

12.3.4时变性系统通量调整

第13章 两级系统的工艺与优化

13.1两级系统的工艺结构

13.2二级系统的工艺特征

13.2.1二级系统设计通量

13.2.2二级系统的回收率

13.2.3二级系统浓差极化

13.2.4二级系统元件品种

13.2.5二级系统流程长度

13.2.6二级系统段壳数量

13.2.7二级系统元件数量

13.3二级系统的给水脱气

13.3.1脱气塔工艺

13.3.2脱气膜工艺

13.4调整系统给水pH值

13.5两级系统的试验分析

13.5.1一级透盐率的影响因素

13.5.2透盐率与给水的pH值

13.5.3二级系统的透盐率特性

13.5.4两级系统的透盐率特性

13.5.5不同透盐水平系统配置

13.6两级系统清洗与换膜

13.6.1两级系统的清洗

13.6.2两级元件的配置

第14章 纳滤系统的设计与运行

14.1纳滤膜工艺技术

14.2纳滤膜系统应用

14.3纳滤膜系统工艺

14.4纳滤脱除有机物

14.5氧化改性纳滤膜

14.5.1废弃反渗透膜现状

14.5.2氧化纳滤膜的制备

14.5.3氧化纳滤膜的稳定

14.5.4氧化纳滤膜的应用

14.6纳滤元件运行特性

14.6.1纳滤元件运行特性模型

14.6.2纳滤元件运行特性曲线

14.7纳滤元件透过系数

14.7.1纳滤元件系数特性模型

14.7.2纳滤元件系数特性曲线

第15章 海水及亚海水淡化系统

15.1海水成分及总含盐量

15.2海淡工艺的脱硼处理

15.3海淡系统的工作压力

15.4海淡系统的最高收率

15.5海淡系统的温度调节

15.6海淡系统的能量回收

15.7海水淡化的系统设计

15.7.1给水含盐量35g/L系统

15.7.2给水含盐量30g/L系统

15.8亚海水淡化系统设计

15.8.1给水含盐量20000mg/L系统

15.8.2给水含盐量15000mg/L系统

15.8.3给水含盐量10000mg/L系统

15.8.4给水含盐量5000mg/L系统

第16章 膜系统的运行模拟软件

16.1系统设计与运行模拟

16.2模拟软件的基本功能

16.2.1系统基本参数输入

16.2.2系统运行方式设置

16.2.3运行模拟计算报告

16.3系统参数的各项修改

16.3.1元件参数修改

16.3.2元件特性修改

16.3.3配管参数修改

16.3.4联壳参数修改

16.4系统模拟的程序框图

16.4.1系统模拟计算框图

16.4.2膜段内部计算框图

16.4.3膜壳内部计算框图

16.4.4单支元件计算框图

16.4.5模拟软件计算分析

16.5模拟软件的应用范例

16.6模拟软件的开发前景

索引

参考文献