热膜耦合水电联产集成系统的模拟与优化

海水淡化作为解决淡水资源缺乏的重要途径之一,受到越来越多的重视.但其能耗高成为制约其进一步推广应用的瓶颈.本文开展了热膜耦合水电联产海水淡化技术的研究,建立了集成系统的优化模型,以年经济效益最大为目标,采用GAMS软件进行求解.分析了反渗透和多级闪蒸淡水产量的比值R对系统的影响,并比较了热膜耦合水电联产海水淡化技术与贯通性(OTMSF)、带有盐水循环器(MMSF)和带有排热段(CMSF)3种不同结构的多级闪蒸水电联产海水淡化技术的总经济效益.结果表明:在相同的总淡水产量条件下,热膜耦合水电联产系统的总经济效益较大;对热膜耦合系统,随着R增大,总经济效益单调递减,制水成本逐渐增大.因此,对于热膜耦合水电联产集成系统,适当提高多级闪蒸的淡水产量,有利于系统总的经济效益的提高.     

灵控海水淡化助力祖国海防

2011年底．永兴岛两套反渗透海水淡化装置正在作业中．电子显示屏上．显示着海水淡化的相关参数变化。这套日产淡水100t、水质达到国家饮用水标准的可再生能源制水设备的应用载体是HMI行业品牌weinviewMT8104i产品,     

现场总线技术在反渗透海水淡化监控中的应用

针对海岛反渗透海水淡化系统的监控需求,该文提出了一种基于Profinet和Profibus的集成网络控制系统,从网络结构、硬件组态以及软件开发等方面进行了阐述,并在山东灵山岛300 m3/d反渗透海水淡化工程中应用.运行结果表明,本控制系统具有组态简单、安装布线成本低、可扩展能力强等优点,在海水淡化领域具有很好的应用前景.     

基于虚拟现实的反渗透仿真培训系统研究

针对反渗透海水淡化装置专业技术人员培训周期长、业务针对性差、误操作风险高等问题,集成了HLA/RTI作为分布式仿真支撑工具、虚拟场景生成和绘制工具作为渲染引擎、沉浸式交互设备作为人机接口等关键技术,开发了反渗透海水淡化装置虚拟样机和交互式支撑环境,构建了“过程工艺模型+DCS控制仿真+三维虚拟操作环境”的海水淡化技能培训系统。该系统采用虚拟现实技术直观地揭示了海水淡化真实的工艺原理、操作流程、故障处理方法,可对海水淡化操作和维护人员进行有针对性、自主性和安全性的培训,结合虚拟培训设施,避免了传统培训风险,获得了专业知识和实际经验,并多次用于商务部组织的发展中国家海水淡化管理研修班的培训,具有很好的应用推广价值。     

多效蒸发海水淡化系统的动态模拟

多效蒸发海水淡化系统动态模拟的研究目的是建立一个完整的多效蒸发海水淡化系统动态模型,分析当系统输入参数变化时系统内其他参数的动态响应规律,并能根据动态模拟结果制定合理的控制方案。研究方法主要采用的是Aspen软件模拟。蒸发器是多效蒸发海水淡化系统的主要单元,在Aspen Plus软件中选用Heater、Flash、Pump和Split模块完成单效蒸发器模型的建立,在单效蒸发器模型的基础上建立了带有热量回收段的多效蒸发海水淡化流程。以六效蒸发海水淡化系统为例,采用与海水等盐度的NaCl溶液作为模拟介质进行模拟。稳态模拟的结果作为Aspen Dynamics软件进行动态模拟的初始参数。动态模拟过程中,分析了最高盐水温度、进料海水温度和进料流量波动时,多效蒸发系统中各参数的动态响应规律,以此为基础根据过程控制工程中制定控制方案的要求提出3种不同的控制方案。在Aspen Dynamics软件中对3种控制方案的控制效果进行比较,选择了恢复时间短,抵抗外界干扰的能力强的控制方案。动态模拟的研究结果对实际生产中的多效蒸发海水淡化系统的控制具有一定的指导意义。     

利用小麦×玉米诱导小麦单倍体的研究

将10个小麦杂交组合的F1作母本与2个玉米品种(沈糯1号和沈甜1号)进行远缘杂交,用不同浓度的2,4-D溶液处理杂交穗,以获得小麦单倍体幼胚。结果表明,2,4-D溶液对杂交穗产生单倍体胚是必须的;不同小麦杂交组合的得胚率差异显著;沈糯1号和沈甜1号的得胚率分别为5.4%和3.7%,沈糯1号玉米高于沈甜1号玉米;不同浓度的2,4-D溶液处理按得胚率高低排序为150mg.L-1>100mg.L-1>200mg.L-1>50mg.L-1,对应的得胚率分别为8.0%,5.3%,2.0%和1.4%。     

水处理系统的分段优化设计方法

采用分段设计法研究水处理过程.根据给水浓度和产水浓度要求的不同,以年费用最小为目标,将水处理过程作为超结构模型,进而优化设计段数和每段的工艺参数.研究表明,当进水浓度为5 000 ppm～35 000 ppm时,制备生活用水采用反渗透法处理费用最低,而制备纯水采用反渗透+离子交换联合法处理费用最低;当进水浓度为500 ppm～5 000 ppm时,前者采用电渗析法处理费用最低,而后者采用电渗析+离子交换联合法处理费用最低;当进水浓度小于500 ppm时,制备纯水采用离子交换法费用最低.     

多级闪蒸海水淡化系统的稳态模拟与优化

多级闪蒸海水淡化是提供淡水资源的重要方法之一,而装置的产水性能受进料海水温度等多个参数影响,对系统进行模拟分析和优化操作具有重要意义。本文针对典型多级闪蒸海水淡化流程系统,在建立系统严格机理模型的基础上,对影响产水性能的多个参数进行了分析,并在此基础上以日运行费用最小为目标对系统进行了优化研究。首先,基于质量平衡、能量平衡以及热传递方程等建立了严格的数学模型,该模型考虑了闪蒸室的结构、物性随温度和浓度的变化、非理想性的差异等基本的物理化学现象。然后,在MATLAB平台下对系统进行了模拟分析,讨论了闪蒸级数、海水温度、循环水量、蒸汽温度对系统产水性能的影响。最后,针对固定淡水需求,以日运行费用最小为目标研究了不同海水进料温度情况下的优化操作问题,得到了不同海水进料温度下最优的循环盐水流量、热排放海水流量和加热蒸汽温度,以及在此情况下的费用情况。结果表明,该优化操作与常规操作相比可明显的降低系统运行费用,提高其造水比。     

PPy／PMo12膜修饰电极用于水体中化学需氧量测定的研究

该文利用电化学方法制备了聚吡咯掺杂磷钼杂多酸(PPy/PMo12)膜修饰电极,该修饰电极对溶液中的BrO3-有很好的电流响应.纳米TiO2-KBrO3共存体系可以光催化氧化水体中的有机物,体系中的BrO3-浓度变化可用制备的修饰电极进行测定,继而建立了一种利用PPy/PMo12膜修饰电极测定水体中化学需氧量(COD)的新方法.实验中以葡萄糖为标准物质,研究了测定机理,优化了测定条件.实验结果表明,该方法操作条件温和,能实现快速、准确的测定.COD值在50.0～500.0 mg·L-1浓度范围内,与修饰电极上的电流响应信号值成线性关系,检测限为25.0 mg·L-1.将该方法用于实际水样的检测,测定结果与COD标准分析法有好的一致性.     

珠江三角洲养殖水体中喹诺酮类药物残留分析

利用高效液相色谱分析了珠江三角洲地区淡水养殖区和海水养殖区7个不同采样点表层水体、沉积物以及8种养殖鱼类肌肉和肝脏2种组织中诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星3种喹诺酮类药物残留含量.结果表明,养殖水体表层水中均未检出3种喹诺酮类药物;淡水养殖区沉积物中诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星检出范围分别在5.03～13.28、3.64～9.32和0～7.13 ng·g^-1;海水养殖区沉积物分别为1.88～8.81、0～1.09 ng·g^-1,恩诺沙星在海水养殖区沉积物中未检出;3种喹诺酮类药物在鱼体肝脏组织中含量普遍高于肌肉组织,其中诺氟沙星、环丙沙星和恩诺沙星在鱼体肌肉组织中的含量分别为1.95～100.54、0.48～33.26和1.18～51.89 ng·g^-1.3种喹诺酮类药物在鱼体内的残留浓度大小顺序为：诺氟沙星>恩诺沙星>环丙沙星.淡水养殖鱼类喹诺酮药物残留普遍高于海水养殖鱼类.