[发明专利]工业浓盐水反渗透模型参数整定装置及方法

说明书

本发明公开了一种工业浓盐水反渗透模型参数整定装置及方法，本发明通过建立模拟计算模块和参数整定模块的反渗透系统模型，以任意工况作为标准设计模块和模拟仿真模块的输入，并将得到的结果传送至比较模块，判断是否需要进行参数整定；将参数整定的结果传送至模拟计算模块，进行再次模拟计算、比较、参数整定，直到找到参数整定的最优解；模拟计算模块读取经转换模块转换的传感器模块、数据采集模块采集的数据，得到实际工况下得模拟计算结果。本发明通过比较反渗透膜组件的标准设计软件输出的数据和模型模拟计算的数据，对该反渗透系统的模型参数进行整定，最后对参数进行优化求解得到最优的估计值，从而准确的模拟反渗透系统的运行情况。

技术领域

本发明属于化工生产过程控制技术领域，尤其涉及一种工业浓盐水反渗透模型参数整定装置及方法。

背景技术

反渗透(Reverse osmosis,RO)技术在海水淡化领域被广泛应用，具有效率高，能耗低以及操作简单的特点，更是在小型的淡化装置中被普遍应用的一项技术。但是在工业浓盐水领域应用较少，未来反渗透技术将会在工业浓盐水处理中发挥重要作用。

反渗透又被称为逆渗透，是一种以压力为驱动力，从溶液中分离出溶剂和溶质的膜分离过程。反渗透技术是原水处理的最关键部分，其中反渗透膜更是核心元件，作为一种半透膜，根据反渗透膜的构造反渗透膜组件可以分为卷式反渗透组件和中空纤维反渗透组件。而卷式反渗透膜因结构更加紧凑，且单位体积内有更大的有效面积，同时其制备的组件也更易于工业化。所以卷式膜元件的使用更加广泛。如图1所示为反渗透技术淡化盐水的经典装置，进料水经过加药絮凝除去水中的杂质；之后进入沉淀池和过滤器，再次对进料水进行处理，再通过加药过滤等操作除去进料水中的其他杂质；接着进入反渗透单元，通过高压泵加压得到淡水和浓盐水，再将出口的浓盐水中的能量通过能量回收装置进行回收利用，使出口的高压浓盐水变为常压的浓盐水；最后淡水进入储水罐。进一步调理，最终成为想要的淡水。

海水淡化领域的反渗透模型与工业浓盐水淡化领域的反渗透模型还有很大差异的，例如，模型参数的不适用，甚至模型的不准确。同时也没有关于海水淡化模型往高盐水模型过度的文献。因此，本发明装置便针对模型参数的不适用性问题进行研究。反渗透技术在工业浓盐水领域被应用时，进料水质不同反渗透的膜组件的型号的不同、生产的误差、组装的误差等问题，也会导致膜组件的参数不同，因此，反渗透系统的模型参数就需要及时调正。

本发明的目的是对反渗透模型的参数进行整定，使得模型可以准确的模拟反渗透的运行过程以及监测系统内部的运行情况。

发明内容

本发明的目的是提出一种工业浓盐水反渗透模型参数整定装置及方法，通过对反渗透模型的参数整定，优化求解求得最优的估计值，从而保证模型参数的合理性，使得反渗透模型准确的模拟工厂的实际运行情况，从而实现对实际工况的透明化监测和管理。

传统的反渗透系统模型参数根据经验法或试凑法得到。本发明在反渗透系统机理模型的基础上，通过比较反渗透膜组件的标准设计软件输出的数据和模型模拟计算的数据，对该反渗透系统的模型参数进行整定，最后对参数进行优化求解得到最优的估计值，从而准确的模拟反渗透系统的运行情况。