水的除鹽方法與工程應用

前言

　　無論是工業(yè)生產用水或居民生活飲用水，在其水質指標中對水的含鹽量或總溶解固體，都有明確而嚴格的限值要求。因為它對工業(yè)產品的質量和產率以及人體健康有著重要影響。水的除鹽處理，即消除或降低水中溶解鹽類物質的總量，它在電力、石油、化工、電子、輕　　紡、冶煉、醫(yī)藥等工業(yè)生產中(脫鹽后的水可作為生產原料用水、工藝用水或生產過程用水)，在苦咸水淡化、飲料水制備、污廢水處理回用及海水開發(fā)利用等方面，均具有無可替代的重要意義。在水處理工藝技術中，水的除鹽處理還具有相對特殊性，并占有較大分量，　　其所需投資和運行費用也是比較高的?！　∧壳八某}知識和技術多散見于有關水處理技術的一些書籍中，而關于這類的專著性書籍還較少見。本書匯集了目前國內外已有的主要除鹽方法技術(包括近年來我們對電去離子、反滲透及電吸附等除鹽方法的一些試驗研究成果)，并側重于實用，重點介紹水除鹽的熱力法、化學法、電一膜法、壓力一膜法、電吸附法等的基本原理、工藝設備、技術參數、經濟指標、優(yōu)缺點、適用條件、再生清洗、應用實例，水除鹽站總體設計，以及有關含鹽量限值的主要水質標準等?！　”緯纱抻翊ㄖ骶幉⒔y(tǒng)稿，劉振江、李福勤和張鴻濤任副主編。書中各章的編者分別是：第1章為崔玉川、潘耀祖，第2章為崔玉川、安沁生、潘耀祖，第3章為張鴻濤，第4章為劉振江、崔玉川、潘耀祖、安沁生，第5章和第6章為李福勤，第7章為孫曉慰、郭洪飛、張鴻濤，第8章為周來發(fā)、王潔如、崔玉川、劉振江、唐雙兵，第9章為崔玉川、劉振江、潘耀祖。另外，在本書編寫過程中，王宏偉、王錦、陳靜、趙美英等同志對第5、6兩章做了許多輔助性工作，特致謝意!應當說明的是，書中參考文獻較多，未能一一注明，只在各章之后列出了主要的參考文獻名目和作者，敬請諒解，并表示感謝!　　本書涉及的學科領域較廣，由于我們的專業(yè)知識和所閱讀的資料有限，書中難免會有缺點和疏漏，敬請專家和讀者賜教指正。

內容概要

　　本書匯集了目前國內外已有的主要水除鹽方法技術，并注重實用性。重點介紹了熱力法、化學法、電-膜法、壓力-膜法、電吸附法等水除鹽方法的基本原理、工藝設備、技術參數、經濟指標、優(yōu)缺點、通用條件、再生清洗、計算例題、應用實例，并介紹了水除鹽站總體設計以及含鹽量限值的主要水質標準。　　本書水除鹽方法集中，內容系統(tǒng)全面新穎，資料翔實適用，可供給水排水工程、電廠化學工程、環(huán)境工程等專業(yè)的科技與管理人員以及大專院校的師生使用參考。

作者簡介

　　崔玉川，1934年11月出生于河南汝陽，教授，曾任太原理工大學環(huán)境與市政工程系主任、全國高校給水排水工程學科專業(yè)指導委員會委員、中國土木工程學會給水排水學會理事、山西省鍋爐水處理學會副理事長、山西省工程咨詢專家委員會委員、太原智林節(jié)水技術研究所副所長等。主要研究方向為水處理理論與技術、城市與工業(yè)節(jié)水技術與管理。主持或參加完成11項科研項目，其中兩項為國家技術攻關項目子課題，四項獲省部級科技進步獎。　　主編出版專業(yè)著作15部（計560余萬字），如《凈水廠設計知識》、《低壓鍋爐水處理基本知識》、《水處理工藝設計計算》、《城市與工業(yè)節(jié)約用水手冊》、《水處理設施設計計算叢書》（包括《給水廠處理設施設計計算》、《工業(yè)用水處理設施設計計算》、《純凈水與礦泉水處理工藝及設施設計計算》、《城市污水回用深度處理設施設計計算》、《城市污水廠處理設施設計計算》）、《飲水·水質·健康》等，發(fā)表學術論文30多篇。兩次榮獲山西省節(jié)水先進工作者稱號，享受國務院政府特殊津貼，2000年被建設部科技司及全國水工業(yè)學會確認為“中國水工業(yè)有影響的專家學者”之一。　　劉振江，1957年出生，1981年底畢業(yè)于太原理工大學，現任山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院副總工程師，教授級高級工程師。1999年和2003年獲得山西省優(yōu)秀工程設計一等獎；1994和2000年獲山西省優(yōu)秀工程咨詢獎；2000年獲山西省優(yōu)秀城市規(guī)劃設計獎；2003年獲山西省建設行業(yè)“青年科技獎”。主持編輯了《山西省村鎮(zhèn)住宅通用圖集》；作為副主編參與編寫了《城市污水廠處理設施設計計算》和《飲水·水質·健康》等專業(yè)著作；撰寫發(fā)表專業(yè)學術論文數篇，如《北方城市水源水庫水季節(jié)性氨氮增高原因分析與對策》、《對我國飲用水水質標準及其建設的幾點建議》、《RO法在高礦化度礦井水處理利用中的設計應用》等。　　李福勤，1966年出生于山西臨縣，工學博士，教授，碩士生導師，現任河北工程大學城市建設學院綜合實驗室主任。研究方向為膜分離理論與技術、工業(yè)給水處理、污水深度處理及其資源化技術，主持完成離子交換樹脂的電再生裝置等河北省科技攻關項目三項、河北省教育廳科技項目一項、邯鄲市科研項目兩項、橫向課題多項；以第二主研人完成國家自然科學基金項目（礦井苦咸水處理反滲透膜微生物污染分析與機理研究）一項；以第三主研人完成河北省自然科學基金項目兩項；參加完成國家“七五”科技攻關項目（平頂山八礦礦井降溫技術）一項；授權實用新型專利（一種電去離子高純水裝置等）三項；獲市廳級科技進步獎三項。發(fā)表學術論文30多篇，其中5篇被EI收錄。參加編寫《純凈水與礦泉水處理工藝及設施設計計算》、《工業(yè)用水處理設施設計計算》等專業(yè)著作三部?！　堷櫇?961年5月出生于山西省太原市，1985年獲清華大學工學學士學位，1988年獲清華大學工學碩士學位，1988年至今就職于清華大學環(huán)境科學與工程系，現任北京國環(huán)清華環(huán)境工程設計研究院副院長、教授級高級工程師。長期從事污水再生利用領域的新技術、新工藝研發(fā)，解決了污水深度處理中有效去除低濃度有機污染物、污水適度脫鹽等工程化應用的關鍵技術和工藝，開創(chuàng)性地建立了一系列里程碑式的示范工程。承擔了二十余項國家“863”計劃、科技支撐計劃、科技攻關項目及重大橫向科研任務，主持完成了近五十項污水處理及再生利用、給水處理、市政基礎設施等工程的設計、規(guī)劃工作。取得了注冊咨詢工程師、注冊公用設備工程師及注冊環(huán)保工程師執(zhí)業(yè)資格，獲得省部級和清華大學等頒發(fā)的科技進步及教學獎勵13項，發(fā)表論文論著近30篇，獲得發(fā)明專利2項、實用新型專利1項。

書籍目錄

第1章　水的除鹽概論　1.1　水的結構和性質　  1.1.1　水的組成結構　  1.1.2　水的異常特性　  1.1.3　水的熱力學性質  1.2　天然水中的雜質    1.2.1  按雜質顆粒大小分類    1.2.2　按雜質化學結構分類    1.2.3　按雜質來源分類  1.3　電解質與含鹽量    1.3.1  電解質    1.3.2　含鹽量    1.3.3　含鹽量的量度  1.4　水的純度分類    1.4.1　按水的含鹽量分    1.4.2　按水的硬度分  1.5　水的除鹽方法和工藝    1.5.1　除鹽的目的和意義    1.5.2　除鹽的方法類別    1.5.3　除鹽系統(tǒng)的工藝組成  參考文獻第2章　水除鹽的預處理要求  2.1　水中有害成分對除鹽方法的影響    2.1.1　對蒸餾法的影響    2.1.2　對離子交換法的影響    2.1.3　對電滲析法的影響    2.1.4　對反滲透法的影響    2.1.5　對電吸附法的影響　2.2　除鹽裝置對進料水的水質要求　  2.2.1　淤塞密度指數　  2.2.2　反滲透裝置進料水的預處理原則　  2.2.3　幾種除鹽裝置的進料水水質指標  2.3　除鹽進料水的預處理系統(tǒng)    2.3.1　進水為地表水的預處理系統(tǒng)    2.3.2　進水為地下水的預處理系統(tǒng)    2.3.3　進水為城市自來水的預處理系統(tǒng)    2.3.4　進水為污廢水的預處理系統(tǒng)第3章　水的熱力法除鹽  3.1　概述    3.1.1　熱力法除鹽的原理及類型    3.1.2　熱力法除鹽的發(fā)展簡況    3.1.3　熱力法除鹽的主要應用　3.2　蒸餾法      3.2.1　多效蒸餾    3.2.2　多級閃蒸    3.2.3　壓汽蒸餾    3.2.4　太陽能蒸餾　3.3　冷凍法  　3.3.1　冷凍法的原理與發(fā)展  　3.3.2　冷凍法的分類  　3.3.3　各種人工冷凍法的原理與流程  　3.3.4　冷凍法的發(fā)展前景  參考文獻第4章　水的化學法除鹽　4.1　離子交換法  　4.1.1　離子交換的基本原理　  4.1.2　離子交換樹脂　  4.1.3　離子交換裝置　  4.1.4　離子交換工藝系統(tǒng)　  4.1.5　離子交換系統(tǒng)的設計與計算  　4.2　其他化學法除鹽　  4.2.1　溶劑萃取法　  4.2.2　水合物法　  4.2.3　化學沉淀法  參考文獻第5章　水的電一膜法除鹽　5.1　電滲析法　  5.1.1　電滲析發(fā)展簡介　  5.1.2　電滲析除鹽的原理和特點　  5.1.3　離子交換膜　  5.1.4　電滲析裝置　  5.1.5  電滲析除鹽的設計計算舉例  　5.1.6　電滲析器的運行與維護　  5.1.7　頻繁倒極電滲析　  5.1.8　電滲析的應用實例　5.2　電去離子法　……第6章　水的壓力-膜法除鹽第7章　水的電吸咐法除鹽第8章　水除鹽站總體設計第9章　對含鹽量限值的主要水質標準

章節(jié)摘錄

　　第1章　水的除鹽概論　　1.4　水的純度分類　　水的純度即水的純潔程度，指水中各種溶解物（包括鹽類陰、陽離子和氣體）及不溶物等雜質的總含量。水的溶解能力很強，很多物質在水中不僅溶解度很大，離解度也很高，所以它們在呂中會大大影響水的純度。在工業(yè)用水中，常將含鹽量作為水純度的重要指標之一。顯然，水的純度越高，其中的含鹽量也就越低，反之則越高。

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