卷式膜元件反渗透脱硼海水淡化系统多目标优化研究

摘要

对卷式膜元件反渗透脱硼海水淡化网络系统进行多目标优化。采用不可逆热力学模型描述盐和硼的跨膜传质过程,加入系统流量约束保障反渗透系统安全运行。采用增强型ε-约束算法对多目标优化问题进行求解,引入模糊决策法在Pareto非劣解中筛选优化折中解。对于特定的装置参数,优化方案均采用二级反渗透系统,反渗透方案的成本在0.72～0.97$/m^3、能耗在3.09～3.96 k W h/m^3。随着成本的降低,系统回收率呈增加趋势,一级反渗透的压力容器个数逐渐降低,操作压力和压力容器内产水通量逐渐增加,而二级反渗透上述参数变化不大,进水p H保持在10.4~11.0以保证系统脱硼率。通过成本构成分析可知,将第1级反渗透平均通量控制在14.0 L/(m^3·h)时在经济与能耗上较为均衡。