海水、苦咸水反渗透淡化系统的模型及设计

基于过程系统综合的方法，对采用多级反渗透工艺的海水、苦咸水淡化系统的设计进行了研究。首先，建立1个包括所有可行设计方案的超结构模型，同时采用本文提出的膜组件模型来近似描述当中的反渗透单元的分离过程。该单元模型考虑了膜元件中的压降和浓差极化。然后给出了相关的经济模型，将投资费用、操作费用和设计变量相关联。以年费用最小为目标，将系统的设计问题表达为1个混合整数非线性规划（MINLP）。对此数学规划问题进行求解，可得到最优的反渗透结构，操作条件，以及每个压力容器中最恰当的膜元件数。对几个苦咸水淡化的实例进行设计，得到较高的产水率，吨水费用比没有进行结构优化的情况低10％-15％，表明这种方法是有效的。