[发明专利]一种反渗透海水淡化厂的建模方法

权利要求书

1.一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、计算海水的渗透压Δπ；

步骤2、计算维持所述渗透压Δπ及驱动淡水输出过程所需要的电量DSE₂；

步骤3、根据淡水的出售单价、时段的电费单价、人工和耗材费用及步骤2得到的电量DSE₂计算海水淡化厂每日运营收益W；

步骤4、根据产水单元每日额定产水容量计算海水淡化厂的建设成本S_total；

步骤5、根据生命周期、每年生产淡水的天数、步骤3得到的运营收益W及步骤4得到的建设成本S_total计算海水淡化厂在整个生命周期内的收益率η；

步骤6、通过步骤5得到的收益率计算海水淡化厂的最优产水单元数量N。

2.根据权利要求1所述的一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，步骤1计算海水的渗透压Δπ的具体过程如下：

Δπ＝f_osC₀/(1-R) (1)；

上式中，f_os为海水的渗透压系数，C₀为海水初始盐浓度，R为海水淡化过程中淡水回收率；

海水淡化过程中淡水回收率R为：

上式中，V₀为一天内海水淡化厂的进水量，N为海水淡化厂产水单元总数；θ_i为0-1变量，当第i个产水单元产水时，θ_i＝1，否则θ_i＝0；V_i^t为第i个产水单元在时段t的产水量。

3.根据权利要求2所述的一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，步骤2具体过程如下：

步骤2.1、25℃时，海水渗透压系数f_os＝73.9Pa/(mg/L)，则维持渗透压所需要的电量DSE₁为：

上式中，V为海水淡化厂每日淡水产量，计算方式如下：

步骤2.2、维持所述渗透压Δπ及驱动淡水输出过程所需要的电量DSE₂为：

DSE₂＝DSE₁+2.78×10^-7R_mj (5)；

上式中，R_m为渗透膜的阻抗，j为每平方厘米水的通量。

4.根据权利要求3所述的一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，步骤3中海水淡化厂每日运营收益W的计算过程如下：

上式中，S_fw为淡水的出售单价，为时段t的电费单价，S_p为人工和耗材费用。

5.根据权利要求4所述的一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，步骤4中海水淡化厂建设成本S_total的计算过程如下；

上式中，V_r,i为第i个产水单元每日额定产水容量，Exp(·)为自然常数e的幂运算，ln(·)为自然对数运算。

6.根据权利要求5所述的一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，步骤5中海水淡化厂在整个生命周期内的收益率η的计算过程如下；

η＝((T_y×T_d×W-S_total)/S_total)×100％ (8)；

上式中，T_y为海水淡化厂的生命周期，T_d为海水淡化厂每年生产淡水的天数。

7.根据权利要求6所述的一种反渗透海水淡化厂的建模方法，其特征在于，步骤6中所述最优产水单元数量为海水淡化厂在整个生命周期内最大利润率时的产水单元数量N：