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第1章 概述1

1.1 工业用水概况1

1.1.1 工业用水水量1

1.1.2 工业用水对水质的要求1

1.2 天然水中的物质来源及主要离子特性2

1.2.1 水中的溶解物质及来源2

1.2.2 水中主要离子及其特性4

1.2.3 水中碳酸及其平衡5

1.3 水中溶解物质数量及其组合7

1.3.1 水中溶解杂质的表示方法7

1.3.2 水中离子的假想组合10

1.3.3 水质分析的校核11

1.4 工业给水处理方法概述14

1.4.1 水的除铁除锰14

1.4.2 水的软化14

1.4.3 水的除盐15

1.4.4 水的冷却16

1.4.5 水质的稳定处理17

第2章 工业给水的预处理18

2.1 水中物质对后续处理的影响及对水质要求18

2.1.1 对离子交换树脂的影响和危害18

2.1.2 对电渗析的影响和危害19

2.1.3 对反渗透的影响和危害19

2.1.4 各水处理装置的进水水质要求19

2.2 水的混凝及混凝药剂20

2.2.1 水的混凝20

2.2.2 混凝剂和助凝剂23

2.3 沉淀与气浮30

2.3.1 颗粒在静水中的自由沉淀30

2.3.2 颗粒在静水中的拥挤沉淀32

2.3.3 斜板、斜管沉淀原理34

2.3.4 水的澄清36

2.3.5 气浮净水原理37

2.4 过滤工艺41

2.4.1 过滤与吸附概述41

2.4.2 过滤机理43

2.4.3 过滤水力学45

2.4.4 提高滤池性能的途径49

2.5 氧化与杀菌51

2.5.1 氯系氧化杀菌剂52

2.5.2 氧系氧化剂54

2.5.3 紫外线杀菌54

2.6 活性炭吸附处理55

2.6.1 活性炭的吸附作用55

2.6.2 活性炭预处理工艺57

2.6.3 活性炭的主要指标59

2.6.4 颗粒活性炭滤床62

2.7 精密过滤64

2.7.1 滤布过滤器65

2.7.2 烧结滤管过滤器65

第3章 水的除铁除锰69

3.1 铁、锰的危害、来源及水中的溶解69

3.1.1 铁、锰的危害69

3.1.2 地下水中铁、锰的来源及溶解70

3.2 水中铁和锰的氧化及影响氧化的因素72

3.2.1 铁、锰的氧化动力学72

3.2.2 影响二价铁、锰氧化反应的因素76

3.3 除铁、除锰的方法79

3.3.1 空气氧化—过滤法79

3.3.2 药剂氧化—过滤法81

3.3.3 生物过滤法84

3.4 除铁除锰的曝气85

3.4.1 气水比的确定和计算85

3.4.2 曝气装置的形式及适用条件88

3.4.3 气泡式曝气装置设计要点89

3.4.4 喷淋式曝气装置设计要点98

3.5 无阀滤池除铁除锰设计103

3.5.1 无阀滤池概述103

3.5.2 重力式无阀滤池设计要点108

3.5.3 重力式无阀滤池除铁除锰设计计算114

3.5.4 压力式无阀滤池除铁除锰设计计算120

3.5.5 压力式无阀滤池设计计算例题123

3.6 接触氧化除铁除锰设计128

3.6.1 接触氧化过滤除铁除锰的优点及工艺128

3.6.2 滤料、滤层、滤速及承托层129

3.6.3 工作周期及反冲洗131

3.6.4 50 m3/h除铁设备设计132

3.6.5 40 m3/h双级压力式除铁除锰设备设计136

第4章 水的软化处理142

4.1 水软化的目的意义和方法142

4.1.1 “硬水”及其危害142

4.1.2 软化的几种基本方法145

4.2 药剂软化设备的设计计算146

4.2.1 药剂软化法的基本原理146

4.2.2 药剂用量计算148

4.2.3 药剂软化设备的设计计算149

4.3 离子交换软化的树脂及原理155

4.3.1 离子交换树脂的种类、构造155

4.3.2 离子交换树脂的性能157

4.3.3 离子交换的基本原理160

4.4 离子交换软化的设备及系统选择163

4.4.1 固定床离子交换软化设备163

4.4.2 离子交换软化系统的选择173

4.4.3 二氧化碳脱气塔的构造、原理及计算176

4.4.4 固定床软化设备的设计180

4.5 移动床离子交换软化处理设备193

4.5.1 移动床的特点和工艺流程193

4.5.2 移动床设备结构196

4.5.3 移动床设计计算198

4.5.4 流动床离子交换软化处理设备208

第5章 水的离子交换法除盐216

5.1 水的除盐概述216

5.1.1 水的软化、除盐和淡化处理216

5.1.2 水的除盐任务和目的217

5.2 除盐的交换树脂及系统217

5.2.1 除盐系统离子交换树脂的性能与原理219

5.2.2 一般脱盐水离子交换系统221

5.2.3 高纯水离子交换系统223

5.2.4 混合床除盐的基本原理和特点228

5.3 常用离子交换除盐系统230

5.3.1 复床式系统230

5.3.2 混床及复床—混床系统232

5.3.3 双层床234

5.3.4 弱酸、弱碱及脱气塔的位置236

5.3.5 苦咸水淡化—二氧化碳再生法238

5.4 除盐工艺的设计计算240

5.4.1 设计任务及有关参数240

5.4.2 混合床设计计算有关参数242

5.4.3 强酸RH—脱气塔—强碱ROH一级复床设计计算243

5.4.4 强酸RH—脱气塔—强碱ROH—混合床除盐系统设计计算247

5.4.5 弱酸RH—脱气塔—强酸RH—弱、强ROH双层床除盐系统的设计计算254

第6章 膜分离法淡化、除盐260

6.1 电渗析水处理技术261

6.1.1 电渗析除盐对离子交换膜的要求262

6.1.2 离子交换膜的分类及性能262

6.1.3 电渗析除盐的基本原理263

6.1.4 电渗析除盐的工艺流程和设备构造265

6.1.5 电渗析器的组装及规格性能269

6.1.6 电渗析工艺的极化及参数272

6.1.7 电流效率及最佳电流密度279

6.1.8 电渗析器工艺设计和计算281

6.1.9 设计计算实例287

6.1.10 电渗析器的运行与管理295

6.2 反渗透除盐技术298

6.2.1 概述298

6.2.2 渗透和反渗透299

6.2.3 反渗透膜307

6.2.4 RO工艺方程314

6.2.5 RO工艺设计322

6.2.6 RO装置设计330

6.2.7 RO预处理系统335

6.2.8 RO膜的清洗356

6.2.9 应用实例——RO装置设计363

6.3 纳滤水处理技术377

6.3.1 纳滤技术特点377

6.3.2 纳滤膜的品种和性能378

6.3.3 纳滤组器技术性能379

6.3.4 纳滤系统工艺设计及计算381

6.3.5 纳滤在水处理中的应用383

6.4 超滤水处理技术384

6.4.1 超滤概述384

6.4.2 超滤膜的性能和装置385

6.4.3 超滤相关术语定义388

6.4.4 超滤膜的性能396

6.4.5 膜的相关性能指数和计算公式398

6.4.6 超滤系统及设计400

6.4.7 超滤装置的调试、运行、维护410

6.4.8 应用实例（以滨特尔X-Flow XIGA超滤膜为例）412

6.5 微孔滤膜水处理技术414

6.5.1 微孔滤膜过滤的原理和特征414

6.5.2 微孔滤膜的分类、性能及应用415

6.5.3 微孔滤膜过滤器417

6.5.4 微孔过滤器设计中应注意的问题418

第7章 水的循环冷却设备419

7.1 水的循环冷却概述419

7.1.1 冷却水用水量419

7.1.2 冷却水循环使用的意义420

7.1.3 循环冷却水水源与水质422

7.2 水冷却设施的分类与组成425

7.2.1 冷却构筑物分类425

7.2.2 冷却塔分类426

7.2.3 冷却塔的构造与组成427

7.3 冷却塔各部分的功能特性和要求430

7.3.1 淋水填料430

7.3.2 配水系统438

7.3.3 通风设备447

7.3.4 空气分配装置450

7.3.5 通风筒452

7.3.6 除水器453

7.3.7 塔体455

7.3.8 集水池456

7.3.9 防冻措施457

7.4 冷却塔的选择与布置458

7.4.1 冷却塔选择考虑的主要因素458

7.4.2 机械通风玻璃钢冷却塔的优缺点459

7.4.3 逆流式与横流式冷却塔的比较460

7.4.4 海拔高度对冷却过程的影响461

7.4.5 湿热空气的再循环462

7.4.6 冷却塔的计算机选型464

7.4.7 冷却塔的平面布置466

7.5 冷却塔的运行与维护467

7.5.1 冷却塔部件的维护保养468

7.5.2 故障及排除470

7.5.3 风机叶片倾角测量472

第8章 冷却塔的计算与设计476

8.1 冷却水的循环系统476

8.1.1 冷却水的循环系统及组成476

8.1.2 被冷却的设备位置高于冷却塔477

8.1.3 被冷却的设备位置低于冷却塔478

8.2 水冷却的基本原理478

8.2.1 为什么用水来冷却设备或产品479

8.2.2 水的蒸发散热480

8.2.3 水的传导散热和对流散热481

8.2.4 水的辐射散热481

8.2.5 不同温度的蒸发与传导散热481

8.3 湿空气的性质483

8.3.1 湿空气热力学参数483

8.3.2 湿空气的压力484

8.3.3 湿度485

8.3.4 湿空气的容重489

8.4 湿空气的焓490

8.4.1 焓的概念490

8.4.2 水蒸气的焓491

8.4.3 空气含热量计算图491

8.4.4 干、湿球温度及水冷却的理论极限492

8.4.5 设计气象参数的确定496

8.5 冷却塔的热力计算499

8.5.1 散热量499

8.5.2 总散热量501

8.5.3 热力计算法502

8.5.4 焓差法热力计算基本方程503

8.5.5 焓差的物理意义507

8.5.6 交换数N=l/K？t1 t2 dt/i"—i的求解508

8.5.7 冷却塔的性能513

8.5.8 横流式冷却塔的热力计算517

8.5.9 水量损失523

8.6 冷却塔的设计与计算524

8.6.1 设计计算的基础资料524

8.6.2 通风阻力的计算525

8.6.3 配水系统水力计算534

8.7 设计计算示例538

8.7.1 100 t/h机械通风逆流式冷却塔设计计算538

8.7.2 大型机械通风冷却塔设计计算552

第9章 冷却塔测试557

9.1 测试的目的意义及内容557

9.1.1 测试的目的意义557

9.1.2 冷却塔测试的内容557

9.1.3 冷却塔测试分类557

9.2 玻璃钢冷却塔及选用曲线558

9.2.1 玻璃钢冷却塔简述558

9.2.2 玻璃钢冷却塔的符号说明559

9.2.3 冷却塔的选用曲线560

9.3 热工性能测试562

9.3.1 测试前的准备工作562

9.3.2 对测试工作的要求562

9.3.3 测试项目、仪器设备及测试方法564

9.3.4 测试资料的整理567

9.3.5 鉴定测试的评价及淋水装置的比较568

9.3.6 实测横流塔热力计算举例569

9.4 对测试冷却塔的修正和评价573

9.4.1 冷却水量对比法573

9.4.2 冷却水温对比法574

9.4.3 评价指标及计算例题574

9.5 噪声与振动测试579

9.5.1 噪声测试579

9.5.2 振动测试583

第10章 循环冷却水处理587

10.1 循环冷却水处理的任务和方法587

10.1.1 循环过程中的水质变化587

10.1.2 循环冷却水处理的任务589

10.1.3 循环冷却水处理的方法590

10.2 换热器及水质分析591

10.2.1 换热器591

10.2.2 水质常规分析591

10.2.3 结垢与腐蚀产物的分析601

10.3 结垢与腐蚀601

10.3.1 循环冷却水系统的结垢601

10.3.2 腐蚀概述603

10.3.3 电化学腐蚀603

10.3.4 微生物腐蚀605

10.4 结垢和腐蚀的判别608

10.4.1 饱和指数法608

10.4.2 稳定指数法（RSI）611

10.4.3 临界pH值611

10.4.4 磷酸钙饱和指数（Ip）612

10.5 循环冷却水处理613

10.5.1 结垢控制与处理613

10.5.2 污垢控制与处理619

10.5.3 腐蚀控制与处理620

10.5.4 阻垢、缓蚀剂复合配方633

10.5.5 微生物控制与处理638

10.5.6 SCII微晶水处理器650

10.5.7 水处理剂的投加量计算653

10.6 补充水、旁流水和排污水处理655

10.6.1 补充水处理655

10.6.2 旁流水处理656

10.6.3 排污水处理658

主要参考文献659