反滲透海水淡化系統(tǒng)集成優(yōu)化控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-25 05:36
隨著全球水資源危機(jī)的加劇,海水淡化技術(shù)得到了快速發(fā)展。膜法反滲透海水淡化技術(shù)(Seawater Reverse Osmosis Desalination,SWRO)與其他海水淡化技術(shù)相比,在成本和工藝方面具有較大的優(yōu)勢(shì),被認(rèn)為是發(fā)展前景最好的海水淡化技術(shù)。膜法反滲透海水淡化系統(tǒng)運(yùn)行成本仍然偏高,受到膜組件性能和其他參數(shù)動(dòng)態(tài)影響較大。本文基于反滲透過(guò)程的流程特點(diǎn)和反滲透機(jī)理,開(kāi)展系統(tǒng)動(dòng)態(tài)操作優(yōu)化方法和相關(guān)技術(shù)研究,力圖為降低膜法反滲透海水淡化系統(tǒng)運(yùn)行成本提供支持;诖,本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.分析了反滲透海水淡化優(yōu)化運(yùn)行的研究概況,給出了動(dòng)態(tài)優(yōu)化求解相關(guān)策略和具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合典型反滲透海水淡化系統(tǒng)的工藝特點(diǎn),并根據(jù)反滲透膜的溶解擴(kuò)散理論和質(zhì)量守恒定律,建立了包含眾多微分代數(shù)形式的嚴(yán)格機(jī)理描述的系統(tǒng)整體模型。然后,給出了基于有限元正交配置的方程離散策略和聯(lián)立求解方法,在GAMS平臺(tái)上完成了系統(tǒng)求解和模擬,為下一步的工作奠定基礎(chǔ)。2.該策略首先計(jì)算有限元固定而配置點(diǎn)分別為3階和4階Radau方程根的情況下,各部分狀態(tài)變量隨著時(shí)間的變化情況,然后基于誤差分析和方程特性給出新...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1常見(jiàn)RO工藝流程圖??本文采用的反滲透海水淡化流程主要是高脫鹽率的一級(jí)工藝流程,如圖2.2所示,從圖??中可以看出,一個(gè)完整的反滲透海水淡化過(guò)程主要的組成部分有:取水過(guò)程、預(yù)處理過(guò)程、??
?高壓泵??(3)多級(jí)一段反滲透流程??圖2.1常見(jiàn)RO工藝流程圖??本文采用的反滲透海水淡化流程主要是高脫鹽率的一級(jí)工藝流程,如圖2.2所示,從圖??中可以看出,一個(gè)完整的反滲透海水淡化過(guò)程主要的組成部分有:取水過(guò)程、預(yù)處理過(guò)程、??反滲透過(guò)程以及后處理過(guò)程。海水首先通過(guò)高壓泵進(jìn)入進(jìn)料池,為了達(dá)到更好的過(guò)濾效果,??之后在進(jìn)料海水中分別添加絮凝劑和防垢劑,然后經(jīng)過(guò)過(guò)濾筒后添加亞硫酸氫鈉,通過(guò)高壓??泵加壓和膜組件反滲透后便可以得到產(chǎn)品水和濃鹽水,一部分濃鹽水經(jīng)過(guò)能量回收裝置被二??次利用,而產(chǎn)品水會(huì)經(jīng)過(guò)后期處理轉(zhuǎn)換成居民可飲用水。??加^疑?^防垢廠、加亞硫酸氫?一級(jí)反滲;aag?fd^??f?O?f?O?I鈉??vr^?I?J?_^清??tJ?水??進(jìn)滿水?沉淀池低膝U?L/1?高腿?儲(chǔ)??多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾筒??能量回收V個(gè)??裝罝I—?>濃鹽水??輸入?預(yù)處理?反滲透過(guò)程?后期處理??圖2.2?—級(jí)RO海水淡化系統(tǒng)完整流程圖??2.3?SWRO系統(tǒng)建模??國(guó)內(nèi)外已有很多研究者對(duì)R0機(jī)理模型做了豐富的研究,通過(guò)分析SWRO過(guò)程中的關(guān)鍵??變量和參數(shù)的具體變化的情況
?高壓泵??(3)多級(jí)一段反滲透流程??圖2.1常見(jiàn)RO工藝流程圖??本文采用的反滲透海水淡化流程主要是高脫鹽率的一級(jí)工藝流程,如圖2.2所示,從圖??中可以看出,一個(gè)完整的反滲透海水淡化過(guò)程主要的組成部分有:取水過(guò)程、預(yù)處理過(guò)程、??反滲透過(guò)程以及后處理過(guò)程。海水首先通過(guò)高壓泵進(jìn)入進(jìn)料池,為了達(dá)到更好的過(guò)濾效果,??之后在進(jìn)料海水中分別添加絮凝劑和防垢劑,然后經(jīng)過(guò)過(guò)濾筒后添加亞硫酸氫鈉,通過(guò)高壓??泵加壓和膜組件反滲透后便可以得到產(chǎn)品水和濃鹽水,一部分濃鹽水經(jīng)過(guò)能量回收裝置被二??次利用,而產(chǎn)品水會(huì)經(jīng)過(guò)后期處理轉(zhuǎn)換成居民可飲用水。??加^疑?^防垢廠、加亞硫酸氫?一級(jí)反滲;aag?fd^??f?O?f?O?I鈉??vr^?I?J?_^清??tJ?水??進(jìn)滿水?沉淀池低膝U?L/1?高腿?儲(chǔ)??多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾筒??能量回收V個(gè)??裝罝I—?>濃鹽水??輸入?預(yù)處理?反滲透過(guò)程?后期處理??圖2.2?—級(jí)RO海水淡化系統(tǒng)完整流程圖??2.3?SWRO系統(tǒng)建模??國(guó)內(nèi)外已有很多研究者對(duì)R0機(jī)理模型做了豐富的研究,通過(guò)分析SWRO過(guò)程中的關(guān)鍵??變量和參數(shù)的具體變化的情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J]. 高從堦,周勇,劉立芬. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]基于非配置點(diǎn)部分誤差控制聯(lián)立方法的編隊(duì)衛(wèi)星隊(duì)形重構(gòu)[J]. 陳偉鋒,邵之江. 控制與決策. 2014(10)
[3]一種自適應(yīng)變步長(zhǎng)迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法研究[J]. 李前興,劉興高,吳高輝. 科技通報(bào). 2010(05)
[4]反滲透膜技術(shù)研究和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 許駿,王志,王紀(jì)孝,王世昌. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(04)
[5]中國(guó)海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馮厚軍,謝春剛. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(02)
[6]水資源保護(hù)存在的問(wèn)題與對(duì)策[J]. 徐曉峰,冷菁. 中國(guó)資源綜合利用. 2009(11)
[7]國(guó)內(nèi)外海水淡化技術(shù)的進(jìn)展[J]. 阮國(guó)嶺,馮厚軍. 中國(guó)給水排水. 2008(20)
[8]城市用水量預(yù)測(cè)模型綜合研究[J]. 張雄,黨志良,張賢洪,馬丁. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[9]海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及各種淡化方法評(píng)述[J]. 解利昕,李憑力,王世昌. 化工進(jìn)展. 2003(10)
[10]從水資源保護(hù)的三項(xiàng)重要制度談貫徹新水法[J]. 汪達(dá),汪明娜. 水利發(fā)展研究. 2003(09)
博士論文
[1]我國(guó)城市飲用水安全保障法律制度研究[D]. 龐子淵.重慶大學(xué) 2014
碩士論文
[1]膜法反滲透海水淡化的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制[D]. 龔旻亮.杭州電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3050525
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:80 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1常見(jiàn)RO工藝流程圖??本文采用的反滲透海水淡化流程主要是高脫鹽率的一級(jí)工藝流程,如圖2.2所示,從圖??中可以看出,一個(gè)完整的反滲透海水淡化過(guò)程主要的組成部分有:取水過(guò)程、預(yù)處理過(guò)程、??
?高壓泵??(3)多級(jí)一段反滲透流程??圖2.1常見(jiàn)RO工藝流程圖??本文采用的反滲透海水淡化流程主要是高脫鹽率的一級(jí)工藝流程,如圖2.2所示,從圖??中可以看出,一個(gè)完整的反滲透海水淡化過(guò)程主要的組成部分有:取水過(guò)程、預(yù)處理過(guò)程、??反滲透過(guò)程以及后處理過(guò)程。海水首先通過(guò)高壓泵進(jìn)入進(jìn)料池,為了達(dá)到更好的過(guò)濾效果,??之后在進(jìn)料海水中分別添加絮凝劑和防垢劑,然后經(jīng)過(guò)過(guò)濾筒后添加亞硫酸氫鈉,通過(guò)高壓??泵加壓和膜組件反滲透后便可以得到產(chǎn)品水和濃鹽水,一部分濃鹽水經(jīng)過(guò)能量回收裝置被二??次利用,而產(chǎn)品水會(huì)經(jīng)過(guò)后期處理轉(zhuǎn)換成居民可飲用水。??加^疑?^防垢廠、加亞硫酸氫?一級(jí)反滲;aag?fd^??f?O?f?O?I鈉??vr^?I?J?_^清??tJ?水??進(jìn)滿水?沉淀池低膝U?L/1?高腿?儲(chǔ)??多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾筒??能量回收V個(gè)??裝罝I—?>濃鹽水??輸入?預(yù)處理?反滲透過(guò)程?后期處理??圖2.2?—級(jí)RO海水淡化系統(tǒng)完整流程圖??2.3?SWRO系統(tǒng)建模??國(guó)內(nèi)外已有很多研究者對(duì)R0機(jī)理模型做了豐富的研究,通過(guò)分析SWRO過(guò)程中的關(guān)鍵??變量和參數(shù)的具體變化的情況
?高壓泵??(3)多級(jí)一段反滲透流程??圖2.1常見(jiàn)RO工藝流程圖??本文采用的反滲透海水淡化流程主要是高脫鹽率的一級(jí)工藝流程,如圖2.2所示,從圖??中可以看出,一個(gè)完整的反滲透海水淡化過(guò)程主要的組成部分有:取水過(guò)程、預(yù)處理過(guò)程、??反滲透過(guò)程以及后處理過(guò)程。海水首先通過(guò)高壓泵進(jìn)入進(jìn)料池,為了達(dá)到更好的過(guò)濾效果,??之后在進(jìn)料海水中分別添加絮凝劑和防垢劑,然后經(jīng)過(guò)過(guò)濾筒后添加亞硫酸氫鈉,通過(guò)高壓??泵加壓和膜組件反滲透后便可以得到產(chǎn)品水和濃鹽水,一部分濃鹽水經(jīng)過(guò)能量回收裝置被二??次利用,而產(chǎn)品水會(huì)經(jīng)過(guò)后期處理轉(zhuǎn)換成居民可飲用水。??加^疑?^防垢廠、加亞硫酸氫?一級(jí)反滲;aag?fd^??f?O?f?O?I鈉??vr^?I?J?_^清??tJ?水??進(jìn)滿水?沉淀池低膝U?L/1?高腿?儲(chǔ)??多介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾筒??能量回收V個(gè)??裝罝I—?>濃鹽水??輸入?預(yù)處理?反滲透過(guò)程?后期處理??圖2.2?—級(jí)RO海水淡化系統(tǒng)完整流程圖??2.3?SWRO系統(tǒng)建模??國(guó)內(nèi)外已有很多研究者對(duì)R0機(jī)理模型做了豐富的研究,通過(guò)分析SWRO過(guò)程中的關(guān)鍵??變量和參數(shù)的具體變化的情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀和展望[J]. 高從堦,周勇,劉立芬. 海洋技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]基于非配置點(diǎn)部分誤差控制聯(lián)立方法的編隊(duì)衛(wèi)星隊(duì)形重構(gòu)[J]. 陳偉鋒,邵之江. 控制與決策. 2014(10)
[3]一種自適應(yīng)變步長(zhǎng)迭代動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法研究[J]. 李前興,劉興高,吳高輝. 科技通報(bào). 2010(05)
[4]反滲透膜技術(shù)研究和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 許駿,王志,王紀(jì)孝,王世昌. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(04)
[5]中國(guó)海水淡化技術(shù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 馮厚軍,謝春剛. 化學(xué)工業(yè)與工程. 2010(02)
[6]水資源保護(hù)存在的問(wèn)題與對(duì)策[J]. 徐曉峰,冷菁. 中國(guó)資源綜合利用. 2009(11)
[7]國(guó)內(nèi)外海水淡化技術(shù)的進(jìn)展[J]. 阮國(guó)嶺,馮厚軍. 中國(guó)給水排水. 2008(20)
[8]城市用水量預(yù)測(cè)模型綜合研究[J]. 張雄,黨志良,張賢洪,馬丁. 水資源與水工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[9]海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及各種淡化方法評(píng)述[J]. 解利昕,李憑力,王世昌. 化工進(jìn)展. 2003(10)
[10]從水資源保護(hù)的三項(xiàng)重要制度談貫徹新水法[J]. 汪達(dá),汪明娜. 水利發(fā)展研究. 2003(09)
博士論文
[1]我國(guó)城市飲用水安全保障法律制度研究[D]. 龐子淵.重慶大學(xué) 2014
碩士論文
[1]膜法反滲透海水淡化的動(dòng)態(tài)優(yōu)化控制[D]. 龔旻亮.杭州電子科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3050525
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