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海岛村镇饮用水膜处理技术的研究与应用

作　者: 蓝俊
导　师: 周志军
学　校: 浙江大学
专　业: 生物化工
关键词: 苦咸水海水淡化膜处理技术纳滤反渗透能量回收装置
分类号: TU991.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

饮用水安全保障是海洋经济发展和海岛居民生活水平提高的基本条件。海岛可利用的自然淡水资源常常十分有限,膜法苦咸水和海水淡化是解决海岛水资源问题的重要途径,针对海岛特殊的自然地理环境和使用要求,开发高效、经济、实用的海岛村镇饮用水膜处理技术与设备具有重要意义。本课题在对舟山海岛村镇饮用水水源水质充分调查基础上,针对季节性咸淡交替水源水、苦咸水、海水这三种海岛典型咸水水质类型,分别建立咸水膜处理集成技术与设备示范基地。主要研究内容包括：(1)针对种类繁多的商品化膜产品,小试研究了四种纳滤和反渗透膜在不同盐度、操作压力、回收率等条件下的脱盐率和产水量,从水质、水量、能耗、成本等方面对纳滤和反渗透这两种主要脱盐技术进行了对比研究和理论分析,最终比选出高效经济的超低压反渗透为最佳苦咸水淡化技术,并得到了示范装置的验证。海水淡化选用耐高压的反渗透海水淡化膜。(2)根据海岛山塘、水库地理环境,为降低投资成本和改善设备进水水质,研究开发了水面浮动式原水抽吸装置；每次设备停运时采用PLc控制反渗透膜自动冲洗新工艺,将传统的原水冲洗方式改为反渗透产水正冲洗方式。试验表明,这两种方法均可有效地防止膜污染,延长反渗透膜的清洗周期和使用寿命,降低运行成本。此外,在小型海水淡化设备中使用了国产的能量回收装置,使设备的国产化率进一步提高。(3)围绕产水水质、投资成本、运行成本、操作管理这四个影响海岛村镇饮用水处理设备推广应用的关键问题,通过工艺设计、设备研制、现场运行、条件试验、局部工艺改进等,最终建立海岛村镇咸水淡化膜处理技术设备三套：(1)六横岛苦咸水淡化装置一套(4m3·h-1)；(2)湖泥岛咸水反渗透淡化/淡水超滤净化一体化装置一套(5m3·h-1)；(3)台门镇近海小型海水淡化设备一套(1m3·h-1)。这三套示范设备自动化程度高,运行稳定,且产水水质均达到生活饮用水卫生标准(GB5749-2006),吨水电耗和成本等其他指标均达到项目技术经济指标要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-37
  1.1 我国海岛淡水资源概述  9-10
  1.2 舟山水资源概况  10-12
  1.3 膜分离技术概述  12-15
  1.4 压力推动膜过程及其在水处理方面的应用  15-27
    1.4.1 微滤(MF)和超滤(UF)技术  16-21
    1.4.2 纳滤(NF)技术  21-24
    1.4.3 反渗透(RO)技术  24-27
  1.5 海水淡化  27-30
    1.5.1 蒸馏法  27-28
    1.5.2 膜分离法  28-30
    1.5.3 海水淡化技术的现状和发展趋势  30
  1.6 反渗透海水淡化预处理  30-35
    1.6.1 预处理的目的  30-31
    1.6.2 传统的预处理技术  31
    1.6.3 新型的预处理技术  31-35
  1.7 课题的提出和研究内容  35-37
    1.7.1 海岛村镇饮用水现状  35
    1.7.2 饮用水水质新要求  35
    1.7.3 膜处理技术在饮用水处理方面的优势  35
    1.7.4 课题的提出  35-36
    1.7.5 研究内容  36-37
第二章海岛村镇水源水质调查和膜法(苦)咸水淡化技术的比选  37-54
  2.1 海岛村镇水源水质调查  37-43
    2.1.1 六横岛水源水质情况  37-39
    2.1.2 湖泥岛水源水质情况  39-42
    2.1.3 近海海水水质分析  42-43
  2.2 膜法(苦)咸水淡化技术的比选  43-53
    2.2.1 纳滤和反渗透的脱盐对比试验  44-52
    2.2.2 试验结果小结  52-53
  2.3 本章小结  53-54
第三章海岛村镇苦咸水超低压反渗透膜处理技术与示范设备  54-75
  3.1 苦咸水淡化设备  54-74
    3.1.1 苦咸水淡化设备工艺研究  54-58
    3.1.2 絮凝预处理试验  58-62
    3.1.3 设备的运行试验  62-64
    3.1.4 设备的工艺改进  64-66
    3.1.5 反渗透膜污染控制试验  66-68
    3.1.6 工艺改进后的调试运行  68-74
    3.1.7 设备的运行成本  74
  3.2 本章小结  74-75
第四章咸水淡化/淡水净化设备和小型海水淡化设备  75-90
  4.1 咸水反渗透淡化/淡水超滤净化一体化设备  75-84
    4.1.1 一体化设备工艺研究  75-77
    4.1.2 絮凝预处理实验  77-80
    4.1.3 设备的运行试验  80-83
    4.1.4 设备的运行成本  83
    4.1.5 小结  83-84
  4.2 小型海水淡化设备  84-88
    4.2.1 设备的工艺流程  84-87
    4.2.2 海水淡化设备的运行试验  87-88
    4.2.3 小结  88
  4.3 本章小结  88-90
第五章结论  90-92
参考文献  92-97
致谢  97-98
硕士期间发表的论文  98

海岛村镇饮用水膜处理技术的研究与应用

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