海水淡化工程技術(shù)與工藝

第一章 水資源

第一節(jié)概論1

一、水資源定義與特性1

二、世界水資源問題2

三、中國(guó)的水資源概況4

四、中國(guó)水資源開發(fā)利用5

五、海水淡化與水資源可持續(xù)利用6

第二節(jié)國(guó)內(nèi)外海水淡化技術(shù)的發(fā)展9

一、全球海水淡化發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)9

二、我國(guó)海水淡化技術(shù)與工程12

三、苦咸水淡化技術(shù)15

第三節(jié)國(guó)內(nèi)外海水淡化技術(shù)創(chuàng)新與淡化方法及應(yīng)用17

一、海水淡化技術(shù)創(chuàng)新17

二、國(guó)外海水淡化突破性技術(shù)18

三、國(guó)內(nèi)外海水淡化方法簡(jiǎn)介21

四、國(guó)內(nèi)外海水淡化技術(shù)與方法的應(yīng)用23

第四節(jié)海水淡化工程原水的組成、性質(zhì)與開發(fā)26

一、海水淡化工程原水的組成26

二、海水和河流水及區(qū)別27

三、海水化學(xué)資源的開發(fā)價(jià)值與淡化海水的開發(fā)28

第五節(jié)我國(guó)海水利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展與海水資源化和脫鹽技術(shù)34

一、海水利用現(xiàn)狀34

二、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展態(tài)勢(shì)36

三、海水資源化和脫鹽技術(shù)與綜合利用37

第六節(jié)海水淡化濃鹽水零排放技術(shù)40

一、海水淡化技術(shù)及應(yīng)用40

二、海水淡化對(duì)環(huán)境的影響40

第二章 海水淡化技術(shù)設(shè)計(jì)

三、應(yīng)對(duì)措施與解決方法43

第一節(jié)海水淡化技術(shù)的概念46

一、海水淡化定義與用途46

二、海水淡化的發(fā)展與技術(shù)方向46

三、反滲透海水淡化技術(shù)與設(shè)計(jì)48

第二節(jié)海水淡化過程的理論耗能量的設(shè)計(jì)54

一、我國(guó)海水淡化過程的能耗與成本54

二、海水淡化過程的經(jīng)濟(jì)性比較56

三、去硼膜減少了反滲透海水淡化的費(fèi)用57

第三節(jié)海水淡化技術(shù)和苦咸水淡化技術(shù)與設(shè)計(jì)58

一、中東海灣國(guó)家、北美地區(qū)的技術(shù)情況58

二、海水淡化技術(shù)近期的技術(shù)進(jìn)展58

三、苦咸水淡化技術(shù)的進(jìn)展65

四、海水與苦咸水資源利用的技術(shù)方向與設(shè)計(jì)進(jìn)展69

第四節(jié)海水淡化工程技術(shù)與海水淡化方法及工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)72

一、概述72

二、海水淡化方法的選擇73

三、海水淡化工程技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)78

第五節(jié)反滲透技術(shù)在Ashkelon海水淡化項(xiàng)目中的工藝設(shè)計(jì)80

一、反滲透技術(shù)與Ashkelon海水淡化80

二、Ashkelon海水淡化工藝設(shè)計(jì)81

三、Ashkelon反滲透創(chuàng)新技術(shù)和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)83

第六節(jié)電滲析淡化工程技術(shù)與創(chuàng)新工藝設(shè)計(jì)84

一、概述84

二、電滲析淡化工程技術(shù)85

三、電滲析法海水淡化預(yù)處理的創(chuàng)新工藝設(shè)計(jì)86

四、電滲析苦咸水淡化黃驊市示范工程設(shè)計(jì)典型實(shí)例88

第七節(jié)反滲透海水淡化的預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)90

一、概述90

二、反滲透淡化工程技術(shù)90

三、反滲透法苦咸水淡化與工藝設(shè)計(jì)實(shí)例90

四、超濾技術(shù)海水淡化預(yù)處理與設(shè)計(jì)舉例93

五、反滲透苦海水、苦咸水淡化典型的工藝實(shí)例及解決方案95

第八節(jié)100000m3/d低鹽度海水淡化系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)96

一、設(shè)備裝置及工藝設(shè)計(jì)96

二、施工和運(yùn)轉(zhuǎn)情況99

三、成本與效益分析99

四、超濾膜法預(yù)處理工藝設(shè)計(jì)100

第九節(jié)日本太陽(yáng)能反滲透法海水淡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)100

一、設(shè)計(jì)概述100

二、沖繩市瀨戶太陽(yáng)能反滲透法海水淡化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)101

三、因島市細(xì)島太陽(yáng)能反滲透法海水淡化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)101

四、海水淡化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)101

第三章 原水預(yù)處理和后處理新技術(shù)與新工藝

第一節(jié)反滲透海水淡化預(yù)處理新技術(shù)與新工藝103

一、概述103

二、工藝流程與試驗(yàn)方法103

三、原海水預(yù)處理技術(shù)新的改進(jìn)方法104

第二節(jié)預(yù)處理工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)要求與選擇104

一、概述104

二、原水分析105

三、結(jié)垢控制105

第三節(jié)海水淡化預(yù)處理常用藥劑與新產(chǎn)品研究109

一、常用混凝劑和絮凝劑與海水淡化預(yù)處理109

二、高錳酸鉀對(duì)原水水質(zhì)助凝及除污染的應(yīng)用109

三、海水淡化預(yù)處理絮凝劑研究實(shí)例111

第四節(jié)海水原水混凝沉降工藝中除濁與除鋁及過濾器(后處理)去除新技術(shù)114

一、鋁的危害及來源114

二、常規(guī)水處理工藝除鋁的可能性115

三、多介質(zhì)過濾器(后處理)去除新技術(shù)115

第五節(jié)用超濾膜處理高濁度海水原水的新技術(shù)與新工藝116

一、概述116

二、超濾膜的新工藝裝置及工藝流程116

三、處理高濁度海水原水的去除新技術(shù)117

第六節(jié)黃浦江微污染原水的預(yù)處理工藝120

一、概述120

二、工藝流程對(duì)比120

三、運(yùn)行參數(shù)和掛膜情況120

四、原水水質(zhì)和分析測(cè)定方法120

五、預(yù)處理工藝結(jié)果與討論121

六、生物接觸氧化預(yù)處理工藝結(jié)論124

第七節(jié)海水淡化原水預(yù)處理工藝凈化水技術(shù)125

一、水處理濾料選用的KDF濾料125

二、微濾成膜技術(shù)——含藻類低濁水處理技術(shù)新思路127

三、海水淡化原水除余氯與鐵和錳氧化過濾設(shè)備凈化水技術(shù)127

第八節(jié)海水淡化RO系統(tǒng)預(yù)處理工藝流程128

一、海水淡化反滲透(RO)概述128

二、超濾膜分離特點(diǎn)及應(yīng)用129

三、超濾中試試驗(yàn)條件及方法129

四、超濾納濾海水淡化預(yù)處理工藝中的超濾膜穩(wěn)定性中試試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析130

五、超濾中試結(jié)論131

第九節(jié)原水滅菌殺生與除有機(jī)物、異臭和異味技術(shù)132

一、消除與控制惡臭除異味工程132

二、國(guó)家對(duì)惡臭的法規(guī)要求132

三、除臭工藝比較132

四、超濾膜用于海水淡化預(yù)處理的試驗(yàn)研究132

第十節(jié)反滲透系統(tǒng)預(yù)處理疵病分析、工藝質(zhì)量控制與故障排除133

一、反滲透預(yù)處理系統(tǒng)常規(guī)設(shè)備133

二、在線氧化還原表計(jì)(ORP表)與實(shí)際值偏差問題133

三、地表水超濾系統(tǒng)出水濁度問題134

四、多介質(zhì)過濾器適用的流速范圍134

五、多介質(zhì)過濾器濾料亂層現(xiàn)象135

六、過濾器性能恢復(fù)135

七、保安過濾器濾芯的更換周期135

八、原水中鐵錳去除136

九、原水中Sr、Ba去除136

十、與原水相匹配的阻垢劑及加藥量136

十一、PAC、PAM加藥量選擇137

十二、活性炭濾料質(zhì)量與更換周期137

十三、澄清池的“翻池”現(xiàn)象137

十四、淤泥密度指數(shù)測(cè)定138

十五、反滲透系統(tǒng)故障排除與解決方法139

第四章 海水淡化裝置與設(shè)備

第一節(jié)海水淡化裝置的分類及原理145

一、反滲透裝置膜的形態(tài)分類145

二、CECO反滲透膜海水淡化裝置分類145

三、海水淡化法原理146

四、太陽(yáng)能海水淡化裝置(太陽(yáng)能蒸餾器)分類147

五、太陽(yáng)能海水淡化裝置的開發(fā)與生產(chǎn)148

第二節(jié)海水淡化裝置中的基本傳熱傳質(zhì)關(guān)系149

一、真空蒸餾式海水淡化的熱力分析149

二、真空蒸餾式海水淡化技術(shù)的原理149

三、熱力分析及模型的建立和模擬149

四、海水淡化技術(shù)原理和性能151

第三節(jié)太陽(yáng)能海水淡化裝置的傳熱性能與結(jié)構(gòu)151

一、太陽(yáng)能海水淡化裝置的結(jié)構(gòu)和工作原理152

二、太陽(yáng)能海水淡化裝置中的傳熱傳質(zhì)研究153

第四節(jié)國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光伏反滲透海水淡化裝置與設(shè)備154

一、概述154

二、國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能反滲透海水淡化裝置154

三、國(guó)外太陽(yáng)能反滲透海水淡化裝置155

第五節(jié)傳統(tǒng)的太陽(yáng)能海水淡化裝置156

一、傳統(tǒng)太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)的問題156

二、太陽(yáng)能海水淡化方案157

第六節(jié)新型太陽(yáng)能海水淡化裝置CPC優(yōu)化設(shè)計(jì)158

一、概述158

二、系統(tǒng)的組成及原理158

三、系統(tǒng)的CPC太陽(yáng)能集熱器匹配研究159

第七節(jié)多級(jí)閃蒸淡化技術(shù)過程和設(shè)備161

一、多級(jí)閃蒸過程原理161

二、多級(jí)閃蒸海水淡化技術(shù)過程161

三、多級(jí)降膜閃蒸高效緊湊式太陽(yáng)能海水淡化裝置和設(shè)備161

第八節(jié)多效蒸發(fā)淡化試驗(yàn)過程和試驗(yàn)系統(tǒng)與設(shè)備162

一、試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)備162

二、系統(tǒng)與設(shè)備及流程的初步結(jié)果163

三、雙塔豎直蒸發(fā)管多效蒸發(fā)海水淡化特點(diǎn)164

第九節(jié)低溫多效蒸餾法海水淡化技術(shù)和裝置與設(shè)備165

一、低溫多效蒸餾法海水淡化技術(shù)165

二、海水淡化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及其發(fā)展趨勢(shì)166

三、低溫多效蒸餾淡化技術(shù)裝置和設(shè)備166

第十節(jié)高效節(jié)能型反滲透海水淡化裝置與設(shè)備167

一、概述167

二、高效節(jié)能反滲透裝置167

三、高效節(jié)能型反滲透海水淡化裝置168

四、傳統(tǒng)反滲透海水淡化裝置比較168

五、裝置與設(shè)備應(yīng)用范圍及市場(chǎng)前景169

第十一節(jié)海水和苦咸水淡化反滲透膜裝置與設(shè)備169

一、概述169

二、反滲透海水淡化方案170

三、反滲透設(shè)備(反滲透裝置)基本原理及特點(diǎn)170

四、常規(guī)工藝流程171

五、反滲透膜裝置和設(shè)備實(shí)例171

第十二節(jié)海水淡化及在污水處理中曝氣器裝置的應(yīng)用174

第十三節(jié)鈦制板式換熱器在海水淡化中的應(yīng)用177

一、概述177

二、板式換熱器概述178

三、鈦制板式換熱器產(chǎn)品系列178

四、鈦制板式換熱器在海水淡化中的應(yīng)用179

第十四節(jié)電極化海水淡化方法及裝置179

一、概述179

二、電極化海水淡化方法設(shè)計(jì)180

三、淡化過程中材料及電極反應(yīng)180

第五章 海水淡化技術(shù)與工程

第一節(jié)海水淡化工程概述181

一、概述181

二、海水淡化工程中的幾種主要工藝184

第二節(jié)電滲析海水淡化苦咸水技術(shù)與工程184

一、概述184

二、電滲析苦咸水淡化方法185

三、西沙電滲析苦咸水淡化工程185

四、納濾膜在苦咸水淡化中的應(yīng)用現(xiàn)狀187

第三節(jié)蒸餾法海水淡化技術(shù)與工程187

一、概述187

二、海水淡化的方法原理及技術(shù)性能188

三、電廠海水淡化系統(tǒng)190

四、海水淡化系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及特點(diǎn)191

第四節(jié)反滲透海水淡化技術(shù)與工程192

一、反滲透海水淡化預(yù)處理評(píng)述192

二、滄化公司淡化工程194

第五節(jié)納濾技術(shù)用于反滲透海水淡化與苦咸水工程198

一、概述198

二、納濾技術(shù)用于反滲透海水淡化預(yù)處理198

三、納濾技術(shù)用于水處理國(guó)內(nèi)外概況198

四、納濾給水預(yù)處理的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與影響納濾膜脫鹽效率的因素199

五、納濾技術(shù)用于慈東自來水廠的工程200

六、納濾技術(shù)與建議202

第六節(jié)國(guó)內(nèi)外反滲透海水淡化工程實(shí)例203

一、巴塞羅那反滲透海水淡化工程203

二、浙江馬跡山淡化工程203

三、浙江玉環(huán)發(fā)電站反滲透海水淡化工程204

四、大連長(zhǎng)海海水淡化工程205

第七節(jié)核能海水淡化技術(shù)與工程207

一、概述207

二、世界核能海水淡化的發(fā)展207

三、中國(guó)核能海水淡化的應(yīng)用208

四、核能海水淡化的項(xiàng)目所需設(shè)備和投資估算210

第八節(jié)核能海水淡化供熱技術(shù)與工程211

一、核能的非發(fā)電應(yīng)用211

二、城市供熱與海水淡化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)211

三、核能是大規(guī)模供熱與海水淡化的理想熱源212

四、一體化殼式供熱堆技術(shù)的商業(yè)目標(biāo)和新進(jìn)展213

第九節(jié)摩洛哥坦坦地區(qū)核能海水淡化示范工程215

一、概述215

二、核能海水淡化示范工程技術(shù)方案215

三、投資與經(jīng)濟(jì)分析217

四、海水淡化工程結(jié)論217

第十節(jié)太陽(yáng)能和風(fēng)能海水淡化技術(shù)與工程218

一、概述218

二、技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀218

三、應(yīng)用實(shí)例219

第十一節(jié)海水淡化工程與海洋環(huán)境220

一、濃鹽水影響海洋環(huán)境、海水淡化當(dāng)走鹽化工路線220

二、海水淡化濃鹽水排放與海域環(huán)境產(chǎn)生影響221

三、降低濃縮海水危害，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用226

第六章 海水淡化技術(shù)應(yīng)用

第一節(jié)膜法海水淡化技術(shù)的應(yīng)用228

一、膜法應(yīng)用概況228

二、反滲透海水淡化技術(shù)的進(jìn)展231

三、脫鹽、濃縮在廢水資源化方面的應(yīng)用232

第二節(jié)超濾技術(shù)在反滲透海水淡化預(yù)處理中的應(yīng)用233

一、海水淡化技術(shù)發(fā)展應(yīng)用概況233

二、滲透海水淡化技術(shù)的新進(jìn)展233

三、我國(guó)反滲透技術(shù)的進(jìn)展234

第三節(jié)反滲透法在海水淡化方面的應(yīng)用235

一、反滲透法235

二、反滲透預(yù)處理236

三、反滲透膜元件的選擇238

四、反滲透裝置的清洗238

五、影響反滲透運(yùn)行的因素238

第四節(jié)反滲透海水淡化能量回收技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用239

一、概述239

二、國(guó)外SWRO能量回收技術(shù)的發(fā)展239

三、國(guó)內(nèi)的研究狀況241

四、能量回收裝置性能比較及發(fā)展趨勢(shì)241

五、能量回收裝置在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用242

第五節(jié)海水淡化技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用243

一、應(yīng)用概況243

二、火力發(fā)電廠有利于海水淡化的相關(guān)條件243

三、火力發(fā)電廠海水淡化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)244

四、低溫多效(LTMED)在電廠中的設(shè)計(jì)應(yīng)用244

五、電廠反滲透海水淡化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)246

六、按最低溫度作為設(shè)計(jì)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方案247

七、兩個(gè)設(shè)計(jì)方案比較249

八、淡化水后處理251

九、投資與成本預(yù)測(cè)251

第六節(jié)浙江舟山地區(qū)海水淡化技術(shù)的應(yīng)用252

一、舟山海島地區(qū)水資源現(xiàn)狀252

二、海水淡化技術(shù)253

三、舟山地區(qū)的海水淡化技術(shù)應(yīng)用254

第七節(jié)海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用255

一、大唐王灘電廠簡(jiǎn)介256

二、王灘電廠海水淡化系統(tǒng)介紹256

第八節(jié)太陽(yáng)能海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)與生產(chǎn)258

一、太陽(yáng)能海水淡化技術(shù)的研究與產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展現(xiàn)狀258

二、太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)的重要意義與新特點(diǎn)259

三、HM/HD型太陽(yáng)能海水淡化系統(tǒng)未來的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)260

第九節(jié)磁流體發(fā)電技術(shù)在海水淡化等方面的應(yīng)用261

一、磁流體發(fā)電技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展261

二、淡水危機(jī)262

三、海水淡化技術(shù)的發(fā)展262

四、海水淡化的新思路263

五、磁流體發(fā)電技術(shù)的改進(jìn)及應(yīng)用263

第十節(jié)Vontron苦咸水膜在山西鋁廠的應(yīng)用264

一、概述264

二、工藝流程264

三、系統(tǒng)運(yùn)行情況264

四、Vontron苦咸水膜結(jié)論266

第十一節(jié)玻璃鋼管在海水淡化廠中的應(yīng)用266

一、概述266

二、逆向滲透為解決淡水需求與嚴(yán)重的缺水問題的技術(shù)266

三、海水淡化設(shè)施選用材料267

第十二節(jié)國(guó)內(nèi)外海水淡化方法在城市用水中的應(yīng)用267

一、概述267

二、海水淡化在城市給水系統(tǒng)中的應(yīng)用268

三、城市給水致臭物質(zhì)的來源及去除方法270 2100433B

國(guó)家“十二五”規(guī)劃對(duì)我國(guó)海水淡化進(jìn)一步提出了發(fā)展的目標(biāo)，使我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)化成為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的現(xiàn)代化節(jié)能產(chǎn)業(yè)。

全書共分六章,內(nèi)容翔實(shí)，資料豐富，實(shí)用性強(qiáng)，專業(yè)應(yīng)用實(shí)例眾多，通俗易讀，具有廣泛參考價(jià)值。

本書可作為海水淡化、太陽(yáng)能熱利用、能源工程和水處理等部門的科研、工程技術(shù)人員的參考書；可供政府相關(guān)管理部門的管理人員參考。

葛文宇說，他的海水淡化新發(fā)明，與傳統(tǒng)工藝不同，是逆向思維的產(chǎn)物。

傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù)，經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，其中被應(yīng)用較多比較成熟的淡化技術(shù)有多級(jí)閃蒸（MSF）、低溫多效（LT－MED）、反滲透（SWRO）RO膜、電滲析（ED）技術(shù)等四種；前三種方法是淡化法，是從海水中取水的，第四種方法是濃縮法，是從海水中取鹽的。

應(yīng)用上述四種海水淡化技術(shù)，目前世界上還存在兩個(gè)難以解決的問題。一是海水淡化生產(chǎn)成本偏高，平均每獲取1噸淡化潔凈水需要人民幣6至10元；二是經(jīng)淡化后產(chǎn)生的大量濃鹽水（含鹽濃度高達(dá)4．5%至6%）又重新被排放回海里，造成局部海域范圍內(nèi)海水含鹽量增高，破壞了海域的生態(tài)平衡。

葛文宇說，他的海水淡化專利技術(shù)發(fā)明，可圓滿地解決上述兩個(gè)難題。他的發(fā)明設(shè)計(jì)思維是：整合和運(yùn)用多專業(yè)已有的成熟技術(shù)，在提取加工多元素的海洋產(chǎn)品的前提下，兼得淡水。

傳統(tǒng)的海水淡化發(fā)明忽略了海水是“多元素液態(tài)礦”的本來面目，海水中富含氯、鈉、鎂、硫、鈣、鉀、溴、碳、鍶、硼、硅、氟、鈾等物質(zhì)，還有各種有機(jī)生物如海藻等。葛文宇的海水淡化發(fā)明使海水淡化過程中形成的海洋高科技產(chǎn)品都是市場(chǎng)熱銷產(chǎn)品。如某種海洋生物提取物摻配到潔凈食鹽中，可生產(chǎn)出高檔次的保健營(yíng)養(yǎng)食鹽；在國(guó)外，這種食鹽的市場(chǎng)銷價(jià)達(dá)每公斤20元。

葛文宇透露，以日淡化1萬噸淡水的產(chǎn)業(yè)規(guī)模算，每天綜合生產(chǎn)成本不超過10萬元，收益可高達(dá)100萬元。什么產(chǎn)業(yè)能獲取如此大的利潤(rùn)？這項(xiàng)技術(shù)發(fā)明可以利用飽和鹽水加工各種鹽化工產(chǎn)品，如氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂、硫酸鈉、碳酸鈉等；整個(gè)海水淡化工藝技術(shù)新發(fā)明體現(xiàn)了和諧產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，能夠最大限度地降低成本，全方位進(jìn)行能源、熱量循環(huán)回收。徹底消除了污染，又獲得了高額利潤(rùn)。先后系統(tǒng)的申報(bào)4項(xiàng)有關(guān)“海水淡化新工藝方法”的系列國(guó)家專利。有了此項(xiàng)發(fā)明，人類社會(huì)從此擁有了取之不盡用之不完的廉價(jià)而又穩(wěn)定的淡水資源。

海水淡化設(shè)備預(yù)處理

無論是海水淡化，還是苦咸水脫鹽，給水預(yù)處理是保證反滲透系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。在制定海水預(yù)處理方案時(shí)應(yīng)充分考慮到：海水中存在大量微生物、細(xì)菌和藻類。海水中細(xì)菌、藻類的繁殖和微生物的生長(zhǎng)不僅會(huì)給取水設(shè)施帶來許多麻煩，而且會(huì)直接影響海水淡化設(shè)備及工藝管道的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。周期性漲潮、退潮，海水中夾帶大量泥沙，濁度變化較大，易造成海水預(yù)處理系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。海水具有較大腐蝕性，對(duì)系統(tǒng)中所采用的設(shè)備、閥門、管道件的材質(zhì)要作一定篩選，耐腐性能要好。

海水淡化設(shè)備殺菌滅藻

國(guó)外海水淡化工程多采用投加液氯、NaClO和CuSO4等化學(xué)試劑來殺菌滅藻?？紤]到交通等多方面的因素，投加化學(xué)試劑殺菌滅藻有一定難度，在本工程設(shè)備研制過程中專門采用海水次氯酸鈉發(fā)生器。海水取水泵后分出一小股帶壓海水，進(jìn)入次氯酸鈉發(fā)生器，在直流電場(chǎng)作用下產(chǎn)生NaClO，靠位差直接注入海灘沉井，以殺滅海水中的細(xì)菌、藻類和微生物。

由于海水硬度高 海水直接電解產(chǎn)生N aC lO必須克服發(fā)生電極結(jié)垢問題。在研制過程中 ，借鑒了電滲析頻繁倒極 （EDR ）技術(shù)，即每隔 5～ 10m in倒換一次電極極性，有效地解決了次氯酸鈉發(fā)生器結(jié)垢沉淀問題。

海水淡化設(shè)備混凝過濾

混凝過濾旨在去除海水中膠體、懸浮雜質(zhì)，降低濁度。在反滲透膜分離工程中通常用污染指數(shù) （FI）來計(jì)量，要求進(jìn)入反滲透設(shè)備的給水的FI值<4。由于海水比重較大，pH值較高，且水溫季節(jié)性變化大，系統(tǒng)選用FeCl3作為混凝劑，其具有不受溫度影響，礬花大而結(jié)實(shí)，沉降速度快等優(yōu)點(diǎn)。

海水淡化設(shè)備化學(xué)調(diào)節(jié)

為防止海水淡化過程中因海水濃縮而產(chǎn)生難溶無機(jī)鹽類，如CaCO3、CaSO4，在反滲透膜表面和系統(tǒng)管道件上結(jié)垢沉淀，海水在進(jìn)入反滲透脫鹽系統(tǒng)前要添加防垢劑。

投加H2SO4調(diào)節(jié)海水pH值分解海水中的HCO-3，以防止CaCO3沉淀，是海水淡化中最常用和最經(jīng)濟(jì)的方法。投加 （NaPO3）6（SHMP）是防止CaSO4沉淀的有效方法，但（NaPO3）6在阻垢的同時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品磷酸鹽會(huì)助長(zhǎng)微生物、細(xì)菌和藻類的生長(zhǎng)，使用有一定的局限性。而從西方國(guó)家進(jìn)口的專用高分子聚合物阻垢劑價(jià)格較高，會(huì)直接影響海水淡化工程的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。本工程最終選用H2SO4作為阻垢劑，控制反滲透系統(tǒng)給水的pH值在 6.8～7.0之間，同時(shí)控制海水淡化系統(tǒng)水回收率，以防止CaSO4沉淀析出。

考慮到在反滲透海水淡化系統(tǒng)中采用以芳香聚酰胺為膜材料的復(fù)合膜元件 其耐氧化性差要求進(jìn)水中余氯含量在0.1m g/L以下還原劑脫，因此海水在進(jìn)入膜系統(tǒng)前投加NaHSO3，控制海水進(jìn)反滲透裝置前的氧化還原電位（ORP），使進(jìn)反滲透裝置前的海水氧化還原電位（ORP）在280～320mV.NaHSO3投加量是海水中余氯量的3倍。

海水淡化設(shè)備除異味

環(huán)島海域的海水受周邊環(huán)境影響較大，海水化學(xué)耗氧量（COD）在 1.7～2.5m g/L，尤其在夏、秋季節(jié)有時(shí)海水有較大的異臭異味。因此除添加NaClO進(jìn)行氧化外，增設(shè)活性炭過濾器，選用具有較高機(jī)械強(qiáng)度的果型顆?；钚蕴磕苡行У匚接袡C(jī)物和異臭異味，提高反滲透產(chǎn)水水質(zhì)，同時(shí)能減輕對(duì)反滲透膜面污染，延長(zhǎng)膜使用壽命。

海水淡化設(shè)備保安過濾

保安過濾采用316L濾器，5μm濾芯，過濾進(jìn)高壓泵前的海水，阻擋海水中直徑大于5μm 顆粒雜質(zhì)，確保高壓泵，能量回收裝置和反滲透膜元件安全，長(zhǎng)期運(yùn)行。

高壓泵和能量回收裝置

高壓泵和能量回收裝置是為反滲透海水淡化提供能量轉(zhuǎn)換和節(jié)能的重要設(shè)備，按反滲透海水淡化所需的流量和壓力選型，我們選用的單級(jí)離心泵，具有60m3/h流量，揚(yáng)程640Psi;能量回收裝置為HTC-300型，具有水力透平結(jié)構(gòu)，能利用反滲透排放濃縮海水的壓力使反滲透進(jìn)水壓力提升30%，有效地降低能耗。

海水淡化是解決我國(guó)水資源短缺的重要途徑和戰(zhàn)略選擇，也是確保國(guó)家安全和可持續(xù)發(fā)展的必然要求。本書在介紹水資源、膜分離、傳熱、傳質(zhì)知識(shí)的基礎(chǔ)上，對(duì)熱法和膜分離技術(shù)的各種過程和工藝做了重點(diǎn)闡述，內(nèi)容包括海水淡化工程水預(yù)處理技術(shù)，熱法淡化技術(shù)與工程，反滲透和納濾淡化技術(shù)與工程，電滲析淡化技術(shù)與工程，核能、太陽(yáng)能和風(fēng)能淡化技術(shù)與工程，集成海水淡化技術(shù)與過程優(yōu)化和其他淡化技術(shù)，系統(tǒng)總結(jié)了這些技術(shù)近年來的創(chuàng)新進(jìn)展。此外，還結(jié)合社會(huì)對(duì)海水淡化的飲用水生產(chǎn)和環(huán)境影響的關(guān)注，對(duì)海水淡化后處理、海水淡化后濃海水綜合利用、海水淡化對(duì)環(huán)境的影響及評(píng)價(jià)與對(duì)策等做了詳盡闡述，針對(duì)海水淡化存在的問題，指出了海水淡化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。

該書可供海水淡化領(lǐng)域的研發(fā)人員、工程技術(shù)人員、環(huán)境保護(hù)技術(shù)人員、管理人員參考閱讀，也可作為高等院校資源環(huán)境、化學(xué)工程等學(xué)科的教學(xué)參考書。