水是生命的源泉.是人類寶貴的、不可替代的自然資派。水資源危機已經(jīng)成為繼石油危機、電力危機之外又一制約中國經(jīng)濟發(fā)展的瓶頤。長遠來看，發(fā)展淡化技術(shù)，從海洋獲取淡水是解決水資源短缺的重要途徑.反滲進膜法海水淡化技術(shù)由于其能耗低，系統(tǒng)安裝維護相對簡單，目前已得到了廣泛的應用。但其技術(shù)經(jīng)濟指標與社會的期盼值之間.還存在一定的距離，演化水的成本偏高。這說明當前的反滲進工藝、工程設(shè)計以及系統(tǒng)操作等方面仍有很多值裕改進的地方。
根據(jù)反滲進技術(shù)的特點，以及它在水資派開發(fā)和保護中的作用，本文對反滲進淡化過程進行了分析，采用最優(yōu)化方法對反滲進淡化系統(tǒng)的設(shè)計進行了研究。在綜合考慮了多種水渾合理配t和有效利用的羞礎(chǔ)上，提出了同時考忠多水質(zhì)輸入、多水質(zhì)輸出的反滲透談化系統(tǒng)的設(shè)計問壓。該系統(tǒng)不僅可以將海水轉(zhuǎn)變成淡水.而且也可以同時用來處理苦成水和工業(yè)廢水.提高了水的利用率。同時根據(jù)不同的用途，輸出多種水質(zhì)，實現(xiàn)了一水多用，復利用，充分發(fā)揮了水資渾的多種功能。本文主要內(nèi)容有以下幾點：
1.對反滲透海水淡化過程進行了棋擬和設(shè)計研究，首先對過程的每個單元給出了單元操作棋型和相關(guān)的經(jīng)濟棋型。通過一定的變里將這些棋型相互關(guān)聯(lián)，組成系統(tǒng)棋型.系統(tǒng)棋型主要考慮了一級流程，一級兩段流程和二級流程.以年費用最小為目標，對反滲透海水淡化系統(tǒng)進行設(shè)計，將設(shè)計問壓表達為一個混合整數(shù)非線性規(guī)劃。將膜組件分為高脫鹽膜，高通t膜.普通膜.低脫鹽膜四種類型。當產(chǎn)品水的設(shè)計要求不同，進料水濃度不同時，采用本文的設(shè)計方法分別得出了不同的最優(yōu)設(shè)計方案。當進料水濃度逐漸降低時，所用膜的類型逐漸由高脫鹽膜轉(zhuǎn)變?yōu)楦咄?，低脫鹽腆，這些膜的脫鹽率降低，水通盆增大，這說明了進料水濃度離時，脫鹽是主要矛盾，進料水濃度低時.水通是主要矛盾。
當進料水濃度較高，反滲進系統(tǒng)需要較商的操作壓力，能盆消耗大.因此換能器效率對年費用影響較大。如能t回收效串較高時.采用結(jié)構(gòu)簡單的一級流程;
2.本文對在不同進料水水質(zhì)條件下，不同產(chǎn)品水而求時，反滲透系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計進行了研究。提出了一種系統(tǒng)化的、集成化的方法對反滲透系統(tǒng)進行設(shè)計。首先.采用狀態(tài)空間法給出一個網(wǎng)狀的超結(jié)構(gòu)描述，這個超結(jié)構(gòu)包括了所有可行的設(shè)計方案.它和其它結(jié)構(gòu)相比，不同之處在于:1).假定反濃進網(wǎng)絡(luò)只有一個進料水入口，進料水從第一個反滲進級進入網(wǎng)絡(luò)。2).將物流分布集合簡化為物流混合節(jié)點。演水、鹽水物流在增壓級進行視合，在反滲進級進行分離。3).超結(jié)構(gòu)數(shù)學棋型中采用了物流分率，等壓混合約束等技術(shù)手段.簡化了棋型中物流混合、分離的數(shù)學描述。4).反泊進網(wǎng)狀超結(jié)構(gòu)的描述中以功壓交換吞作為能回收裝。
這個超結(jié)構(gòu)數(shù)學棋型中采用了物流分率，等壓混合的束等技術(shù)手段，減少了整數(shù)變的數(shù)目和算法的搜索空間，使得棋型的求解更容昌。當進料水水質(zhì)發(fā)生變化時.可通過改變多級反浪進系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，選擇恰當?shù)牟僮鳁l件和膜組件的型號，獲得具有最大經(jīng)濟效益的產(chǎn)品。
