煤电废水处理方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种煤电废水处理方法、装置及电子设备，涉及传统能源技术领域。所述方法包括：根据所述机械蒸汽压缩设备建立机械蒸汽变频压缩机理模型；根据所述反渗透设备建立反渗透机理模型；根据所述反渗透设备和所述机械蒸汽压缩设备之间的连接方式建立联合机理模型；根据所述机械蒸汽变频压缩机理模型、所述反渗透机理模型以及所述联合机理模型建立联合处理设备成本计算模型；根据所述联合处理设备成本计算模型以及所述联合处理设备的约束条件计算获得目标运行方案。本发明专利技术通过把高压卷式反渗透产生浓度高且温度高的浓盐水作为机械蒸汽压缩蒸发的进料水，来降低整个联合处理设备的运行成本，从而获得成本最低的煤电废水处理方案。理方案。理方案。

【技术实现步骤摘要】
煤电废水处理方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及传统能源
，具体地涉及一种煤电废水处理方法、一种煤电废水处理装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]同时随着世界能源消耗的显著增加，为了满足日益增长的用电需求，煤电厂已经被大范围使用。因此对煤电厂工艺过程产生的大量煤电废水进行处理十分重要。
[0003]煤电废水与常见的海水相比，煤电废水的PH、COD比较大、水质复杂、处理回用难度较大。
[0004]当前，反渗透法凭借其操作效率高、操作简单以及可保持生物的活性的优点，在含盐废水领域中处于重要地位。反渗透又称逆渗透，以压力为驱动力，使含盐废水中的淡水和盐分由反渗透膜，即RO膜，分离开来。在自然状态下，浓度低的溶液中的溶剂会自动透过半透膜向浓度高的溶液扩散，最后达到渗透平衡状态，并形成一个渗透压。若在浓溶液一侧施加一个大于渗透压的压力，溶液会以该压力为驱动力，继续将溶液的溶剂向另一侧渗透，这一过程就叫做反渗透，最后得到更多的淡水和更高浓度的浓盐水。
[0005]然而，更高浓度的浓盐水直接排放不仅会造成环境污染还会造成水资源的浪费。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种煤电废水处理方法、装置及电子设备，本专利技术基于煤电废水的高压卷式反渗透和机械蒸汽再压缩蒸发的原理构建联合处理设备，通过把高压卷式反渗透产生浓度高且温度高的浓盐水作为机械蒸汽压缩蒸发的进料水，来降低整个联合处理设备的运行成本，从而获得成本最低的煤电废水处理方案。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种煤电废水处理方法，应用于联合处理设备，所述联合处理设备包括反渗透设备和机械蒸汽压缩设备，所述反渗透设备用于处理煤电废水并获取浓盐水，所述机械蒸汽压缩设备用于处理所述反渗透设备得到的浓盐水并获取可结晶的饱和盐溶液以及淡水，所述方法包括：
[0008]根据所述机械蒸汽压缩设备建立机械蒸汽变频压缩机理模型，所述机械蒸汽变频压缩机理模型用于表征所述机械蒸汽压缩设备的运行原理；
[0009]根据所述反渗透设备建立反渗透机理模型，所述反渗透机理模型用于表征所述反渗透设备的运行原理；
[0010]根据所述反渗透设备和所述机械蒸汽压缩设备之间的连接方式建立联合机理模型，所述联合机理模型用于表征所述联合处理设备的运行原理；
[0011]根据所述机械蒸汽变频压缩机理模型、所述反渗透机理模型以及所述联合机理模型建立联合处理设备成本计算模型；
[0012]根据所述联合处理设备成本计算模型以及所述联合处理设备的约束条件计算获得目标运行方案，以使得所述联合处理设备在特定时间内的运行成本最低。
[0013]具体的，所述机械蒸汽压缩设备包括换热器、蒸发器、除雾器、变频压缩机以及循环泵，所述机械蒸汽变频压缩机理模型通过下列计算式表示：
[0014]M
f
＝M
b
+M
d
[0015]M
f
X
f
＝M
b
X
b
+M
d
X
d
[0016]Q
HX_en
＝M
f
·
C
pf
·
(T
f
‑
T
cw
)
[0017]Q
HX_ex
＝M
b
·
C
pb
(T
b
‑
T0)+M
d
·
C
pd
(T
d
‑
T0)
[0018]Q
HX_en
＝Q
HX_ex
[0019]Q
e_in
＝M
d
λ
d
+M
d
·
C
pv
(T
s
‑
T
d
)
[0020]Q
e_out
＝M
d
λ
vp
+M
f
·
C
pf
(T
b
‑
T
f
)
[0021]Q
e_in
＝Q
e_out
[0022]T
vp
＝T
b
‑
BPE
[0023]BPE＝f
·
Δ0′
[0024][0025]Δ0′
＝69.8
×
C
b3
‑
8.15
×
C
b2
+5.19
×
C
b
[0026]T
vp
＝T
v
[0027]ΔT＝T
d
‑
T
b
[0028]Q
e
＝U
e
·
A
e
·
LTMD
[0029]U
e
＝1.9695+1.2057
×
10
‑2×
T
b
‑
8.5989
×
10
‑5×
T
b2
+2.565
×
10
‑7×
T
b3
[0030][0031]H
s
＝2499.15+1.955
×
T
s
‑
1.927
×
10
‑3×
T
s2
[0032]W
fre
＝(H
s
‑
H
v
)
·
0.000277
·
ε/η
com
[0033]η
v_fre
/η
v，ref
＝d1+d2(N/N
ref
)+d3(N/N
ref
)3[0034][0035][0036]d1+d2+d3＝1
[0037]e1+e2+e3＝1
[0038]N＝60f
re
(1
‑
ss)/p
n
[0039]其中，M
d
表示冷凝蒸汽的质量流率，M
b
表示浓盐水的质量流率，M
f
表示进料质量流率，X
d
表示冷凝蒸汽的质量百分浓度，X
b
表示浓盐水的质量百分浓度，X
f
表示进料水的质量百分浓度，T
f
表示经过换热器后的温度，T
cw
表示进料水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
d1+d2+d3＝1e1+e2+e3＝1N＝60f
re
(1
‑
ss)/p
n
其中，M
b
表示冷凝蒸汽的质量流率，M
b
表示浓盐水的质量流率，M
f
表示进料质量流率，X
d
表示冷凝蒸汽的质量百分浓度，X
b
表示浓盐水的质量百分浓度，X
f
表示进料水的质量百分浓度，T
f
表示经过换热器后的温度，T
cw
表示进料水的温度，T
b
表示蒸发器出口的浓盐水温度，T
d
表示蒸发器出口冷凝蒸汽的温度，T
b0
表示经过热交换器后产水的温度，Cp
d
、Cp
f
、Cp
b
、Cp
v
分别表示冷凝水、进料水，浓盐水和除雾器上方的蒸汽的比热容，Q
HX_en
、Q
HX_ex
分别表示热交换器吸收的热量和放出的热量，H
s
为所述压缩机的出口后过热蒸汽的焓值，H
v
为进入所述压缩机前的蒸汽的焓值，d1、d2、d3、e1、e2以及e3分别为所述机械蒸汽变频压缩机理模型中的常规系数，λ
vp
、λ
d
分别表示除雾器下方的潜热和关内蒸汽的潜热，T
s
表示过热蒸汽的温度，Q
e_in
、Q
e_out
分别表示蒸发器中管内和管外的所产生的热量，T
vp
表示除雾器下方的温度，T
b
表示进料水的沸点温度，BPE表示沸点升高，f表示矫正系数，T
v
表示除雾器上方的温度，Q
e
表示蒸发器的传热，U
e
表示总传热系数，ε表示压缩比，η
com
表示变频压缩机的效率，N
ref
、V
suc,ref
和η
v,ref
分别表示变频压缩机的转速、容积流量和容积效率，f
re
、s和p
n
分别表示变频压缩机的频率、转差率和极对数，W
fre
表示变频压缩机的功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反渗透设备为一级三段式反渗透设备，所述一级三段式反渗透设备包括膜元件以及压力容器，所述膜元件包括第一段膜元件、第二段膜元件和第三段膜元件，所述反渗透机理模型通过以下计算式表示：Q
p1
＝Q
f
‑
Q
r1
Q
f
C
f
＝Q
p1
C
p1
+Q
r1
C
r1
J
v1(z)
＝A
w
(ΔP
b1(z)
‑
Δπ
1(z)
)J
s1(z)
＝B
s
(C
m1(z)
‑
C
p1(z)
)ΔP
b1(z)
＝P
b1(z)
‑
P
p1(z)
Δπ
1(z)
＝RT(C
m1(z)
‑
C
p1(z)
)J
v1(z)
＝A
w
((ΔP
b1(z)
‑
P
p1(z)
)
‑
RT(C
m1(z)
‑
C
p1(z)
))J
s1(z)
＝J
v1(z)
C
p1(z)
Q
b1(0)
＝Q
b1(z)
+Q
p1(z)
Q
b1(0)
C
b1(0)
＝Q
b1(z)
C
b1(z)
+Q
p1(z)
C
p1(z)p1(z)
λ＝6.23K
λ
Re
‑
0.30.30.30.30.30.30.3
M＝1.0069
‑
2.757
×
10
‑4·
T其中，Q
f
和C
f
分别表示进料水的流量和浓度，Q
p1
和C
p1
分别表示第一段膜元件产水侧的流量和浓度，Q
r1
和C
r1
分别表示第一段膜元件浓盐水的流量和浓度；n
l
、w、L和W分别表示膜元件的叶数、宽度、有效长度和膜组件的总宽度，A
w
和B
s
分别表示反渗透膜对溶剂与溶质的运输参数，P
b1(z)
和P
p1(z)
分别表示第一段膜元件中的盐水压强和产水压强，R和T分别表示气体常数和溶液温度，C
m1(z)
和C
p1(z)
分别表示第一段膜元件中的膜表面的盐水浓度和产水侧的产水浓度，Φ
1(z)
表示第一段膜元件中浓差极化现象系数，C
b1(z)
表示第一段膜元件中的盐水浓度，k
c1(z)
表示第一段膜元件中的传质系数，Q
b1(0)、
Q
b1(z)
和Q
p1(z)
分别表示第一段进料水的流量、膜元件中的盐水流量和产水侧流量，C
b1(0)
、C
b1(z)
和C
p1(z)
分别表示第一段进料水的浓度、膜元件中的盐水浓度和产水侧浓度，P
d1(z)
表示第一段膜元件中的压降损失，ρ
1(z)
表示第一段膜元件中溶液的密度，V
b1(z)
表示第一段膜元件中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵焰，王江湖，吴德利，李大强，郭旭涛，陆梦楠，丁源，郭盼盼，陈雪，苏双青，王延忠，李泽，梁超，
申请(专利权)人：国能朗新明环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：