反渗透膜元件的微分方程数学模型_靖大为

MathematicalmodelofdifferentialequationsoftheROmembraneelementJingDawei1，WangXue2（1.MembraneCenter，TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin300384，China；2.CNOOCTianjinChemicalResearchandDesignInstitute，Tianjin300131，China）反渗透膜元件的微分方程数学模型靖大为1，王雪2（1.天津城市建设学院膜技术研究中心，天津300384；2.中海油天津化工研究设计院，天津300131）［摘要］在反渗透膜元件的理想结构模型基础上建立了反渗透膜元件运行的微分方程数学模型，在分析膜元件运行参数的基础上确认了微分方程的边界条件，从而使微分方程组具有惟一解。膜元件运行微分方程模型的建立为膜元件及膜系统运行精确模拟计算软件的编制提供了数学基础。［关键词］反渗透膜元件；模拟软件；数学模型［中图分类号］TQ028.8［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）02-0073-03Ａｂｓｔｒａｃｔ：BasedontheidealstructuremodelofROmembraneelement，thedifferentialequationsmodeloftheROmembraneelementoperationhasbeenestablished.BasedonanalyzingtheoperationparametersofROmembraneelement，theboundaryconditionsofthedifferentialequationsareconfirmed.Thus，thedifferentialequationshavetheuniquesolution.Theestablishmentofdifferentialequationsmodelofthemembraneelementoperationprovidesamathematicalbasisfortheprogrammingofaccuratelysimulatingcalculationsoftwareofthemembraneelementandmembranesystem.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ROmembraneelement；simulatedsoftware；mathematicalmodel对反渗透膜元件及膜系统的运行模拟是元件及系统设计计算与运行分析的基础，进行运行模拟就要建立相应的数学模型与编制相应的计算软件。反渗透膜元件的数学模型主要包括膜过程的微观模型及膜元件的宏观模型两大类：前者主要针对膜元件的微观结构，用于基础研究与膜制备〔1〕；后者主要研究膜元件及膜系统的工程应用，用于膜系统的运行分析与设计计算。笔者建立的数学模型属于宏观模型范畴。目前国内外各膜厂商推出的膜元件产品各异，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!第30卷第2期2010年2月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.2Feb.，2010统，为手动排泥，容易产生污泥反硝化现象〔1〕。第二阶段工艺改为间歇运行之后，通过控制曝气时间和进水时间，可以灵活掌握接触氧化池的污泥排放量和污泥排放时间，同时也增强了污泥好氧消化程度，从而大大减少了污泥量和污泥排放次数，也解决了污泥在二沉池停留时间过长的情况。（3）只要控制好接触氧化池水流的推流状态，间歇运行时，在没有滗水器排水的情况下，进水对出水的扰动作用很小。5结论（1）工程经过两阶段的调试运行，通过对比最终采用自然沉淀与加药沉淀相结合，间歇曝气的接触氧化工艺使处理费用从0.7元/m3降到0.4元/m3。充分利用了原有设备，使总投资费用仅为3万元。（2）虽然再生纸废水可生化性低，但非溶解性COD比例较大，通过实际工程的应用，物化+活性污泥/生物膜法可以使废水COD达到70mg/L以下。［参考文献］［１］叶良平﹒再生纸废水处理的实验研究及工程应用［Ｄ］﹒重庆：重庆大学，２００７.［２］张自杰﹒排水工程（下册）［Ｍ］﹒北京：中国建筑工程出版社，２０００：１９７－１９８.［作者简介］田立（1982—），2007级郑州大学硕士研究生，研究方向为水污染控制与技术。电话：13523014561，E-mail：tianli821229@163.com。［收稿日期］２００9－11－10（修改稿）73——工业水处理２０10－02，30（2）但其数学模型总是基于对膜元件整体性能的模拟〔2〕，如通过元件给水与浓水两侧压力的平均值估算膜元件的给水/浓水侧工作压