一种基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法与流程

本发明涉及直饮水净化，特别涉及一种基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法。

背景技术：

1、在直饮水处理领域中，纳滤膜以其独特的过滤原理，在滤除对人体有害的微生物、重金属、无机盐等物质，同时可以保留对人体有益的矿物质元素。

2、不同的纳滤膜其孔径、水渗透系数、有机物截留率、脱盐率、重金属去除能力等都有较大的差异，并且各地直饮水水源的水质也大不相同。因此，如何选取一多款纳滤膜组合过滤一直以来都没有统计的标准和可执行的方案。

技术实现思路

1、本发明公开了一种基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法,具体方法如下：

2、获取直饮水管网中所需纳滤膜数量，以及可选择纳滤膜基础信息；

3、排列可选择纳滤膜达成所需纳滤膜数量，每种排列均为一组纳滤膜组合；

4、根据直饮水管网进水水质和直饮水管网出水要求，初次筛选纳滤膜组合，保留满足要求的纳滤膜组合作为备用纳滤膜组合；

5、在达到直饮水管网出水要求的基础上，优化每组备用纳滤膜组合中每个纳滤膜的进水比例；

6、根据优化结果，选取最优备用纳滤膜组合作为最终纳滤膜组合；

7、以最终纳滤膜组合过滤，输出直饮水。

8、该实施例的优点在于，提供了一种选取组合纳滤膜的方法，该方法以满足直饮水管网出水要求为基础，以选取最大水处理速率为目的，针对不同的直饮水水源均可适用，解决了纳滤膜组合无选择标准的问题。

9、进一步地，所述纳滤膜基础信息，包括：水渗透系数和溶质截留率；

10、所述水渗透系数计算公式如下：

11、

12、式中，a为水渗透系数，单位为界lmh/bar；δv为渗透液体积，单位为l；s为有效膜面积，单位为m2；t为过滤时间，单位为h；δp为过滤压力；

13、所述溶质截留率计算公式如下：

14、

15、式中，r为溶质截留率；cp为渗透液溶质浓度，单位为mg/l；cf为进料液溶质浓度，单位为mg/l。

16、该实施例的优点在于，根据水渗透系数和溶质截留率，对纳滤膜的能力进行量化，便于后续选取。

17、进一步地，排列可选择纳滤膜达成所需纳滤膜数量，采用穷举法。

18、进一步地，初次筛选纳滤膜组合时，针对每一组纳滤膜组合，均采用以下方法：

19、采用每一种纳滤膜分别过滤直饮水管网进水，记录直饮水管网出水水质信息；

20、若任一纳滤膜过滤后的水质信息满足直饮水管网出水要求，则保留该纳滤膜组合；

21、反之，则剔除该纳滤膜组合。

22、该实施例的优点在于，对于纳滤膜组合，对于有任意一款纳滤膜能满足出水要求时，该组合通过调整出水比例必然可以达到出水要求，初步的筛选可减少后续计算量。

23、进一步地，水质信息和直饮水管网出水要求均包括：有机物含量、无机盐含量、微生物含量和重金属含量。

24、该实施例的优点在于，直饮水管网出水的要求并不单一，而是需要满足所有水质要求，可保证出水水质。

25、进一步地，优化每组备用纳滤膜组合中每个纳滤膜的进水比例，具体方法如下：

26、以备用纳滤膜组合中，所有纳滤膜以最大速率出水，混合所有纳滤膜的出水，当混合水水质信息稳定时，记录混合水的水质信息；

27、随机降低一个及以上纳滤膜的出水速率，当混合水水质信息稳定时，记录调节后的混合水水质信息以及对应的各纳滤膜出水速率；

28、以神经网络模型拟合各纳滤膜的出水比例与混合水水质信息的函数关系；

29、以直饮水管网出水要求作为约束条件，标定每种备用纳滤膜组合中出水总量最大出水速率配制，作为每种备用纳滤膜组合的最优进水比例。

30、该实施例的优点在于，出水速率是除水质要求之外，直饮水供水网最大压力，通过神经网络可以拟合出不同水源、不同纳滤膜、不同出水比例下可获取的水质情况，为优化配制提供了计算基础。

31、进一步地，选取最优备用纳滤膜组合作为最终纳滤膜组合，具体方法如下：

32、以所有备用纳滤膜组合的最大出水速率选取最终纳滤膜组合。

33、进一步地，以备用纳滤膜组合的最大出水速率乘以第一参数，以纳滤膜组合的价格的倒数乘以第二参数，相加算得备用纳滤膜组合的综合分值；

34、以所有备用纳滤膜组合的综合分值选取最终纳滤膜组合。

35、该实施例的优点在于，在出水品质、出水速率之外，还提供了生产成本的考量，更适用于商业应用。

36、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书实现和获得。

技术特征：

1.一种基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，具体方法如下：

2.如权利要求1所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，所述纳滤膜基础信息，包括：水渗透系数和溶质截留率；

3.如权利要求1所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，排列可选择纳滤膜达成所需纳滤膜数量，采用穷举法。

4.如权利要求1所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，初次筛选纳滤膜组合时，针对每一组纳滤膜组合，均采用以下方法：

5.如权利要求4所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，水质信息和直饮水管网出水要求均包括：有机物含量、无机盐含量、微生物含量和重金属含量。

6.如权利要求5所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，优化每组备用纳滤膜组合中每个纳滤膜的进水比例，具体方法如下：

7.如权利要求6所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，选取最优备用纳滤膜组合作为最终纳滤膜组合，具体方法如下：

8.如权利要求6所述的基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法，其特征在于，以备用纳滤膜组合的最大出水速率乘以第一参数，以纳滤膜组合的价格的倒数乘以第二参数，相加算得备用纳滤膜组合的综合分值；

技术总结本发明涉及直饮水净化技术领域，特别涉及一种基于选择性纳滤膜的直饮水净化方法。包括所需纳滤膜数量以及可选择纳滤膜基础信息；排列可选择纳滤膜达成所需纳滤膜数量；初次筛选纳滤膜组合；优化每组备用纳滤膜组合中每个纳滤膜的进水比例；选取最优备用纳滤膜组合作为最终纳滤膜组合；以最终纳滤膜组合过滤，输出直饮水。本发明提供了一种选取组合纳滤膜的方法，该方法以满足直饮水管网出水要求为基础，以选取最大水处理速率为目的，针对不同的直饮水水源均可适用，解决了纳滤膜组合无选择标准的问题。技术研发人员：马志伟,祁丹,傅盈钞,向毕城,姜源,尹振渝,孙晔,李宜志,王成康受保护的技术使用者：重庆分质供水有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29