純水設(shè)備優(yōu)化目標(biāo)的處理

1、耗水費(fèi)用的處理

耗水費(fèi)用除以水價(jià)為進(jìn)水流量，在水處理設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)水流量給定的條件下，進(jìn)水流量為產(chǎn)水流量除以系統(tǒng)回收率，故耗水費(fèi)用低目標(biāo)也可描述為系統(tǒng)回收率高目標(biāo)。

2、投資費(fèi)用的處理

反滲透膜系統(tǒng)的設(shè)備投資可分為固定投資與可變投資。固定投資系指結(jié)構(gòu)、管件、閥門、儀表、電控等輔助設(shè)備的投資費(fèi)用。固定投資一般取決于設(shè)備總規(guī)模，其與膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化的相關(guān)性較差，因此可視固定投資為固定費(fèi)用，而不計(jì)入設(shè)計(jì)方案優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)。系統(tǒng)的可變投資主要包括膜元件、膜容器、給水泵三項(xiàng)投資。

（1）如果膜元件平均產(chǎn)水流量由設(shè)計(jì)導(dǎo)則給定，則膜數(shù)量及其費(fèi)用僅取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)水流量。當(dāng)設(shè)計(jì)產(chǎn)水流量給定時(shí)，仍可視膜元件投資為固定費(fèi)用，而不計(jì)入模型的目標(biāo)函數(shù)。

（2）就膜容器的價(jià)格而言，單容器內(nèi)安裝膜元件的數(shù)量越多，折合到每支膜元件上的膜容器價(jià)格就越低。在系統(tǒng)產(chǎn)水流量給定的條件下，單容器內(nèi)安裝膜元件的數(shù)量越多，膜容器總費(fèi)用就越低。在系統(tǒng)回收率高的優(yōu)化目標(biāo)下，優(yōu)化過程自然時(shí)系統(tǒng)濃差化限回收率上升，使系統(tǒng)流程盡量加長(zhǎng)，即單容器安裝膜數(shù)量增多，因此膜容器費(fèi)用降低也將在以回收率高為目標(biāo)的優(yōu)化過程中自然得到滿足。

（3）以回收率高為目標(biāo)的優(yōu)化過程中，回收率的上升將使系統(tǒng)進(jìn)水流量（即比泵流量）降低，而回收率的上升也將使系統(tǒng)工作壓力（即水泵揚(yáng)程）升高。一般情況下，水泵揚(yáng)程上升所增加的費(fèi)用遠(yuǎn)低于水泵流量下降所減少的費(fèi)用，因此可認(rèn)為水泵投資費(fèi)用優(yōu)化可在回收率高目標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化過程中自然得到滿足。

3、運(yùn)行的費(fèi)用處理

膜系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用也可分為維持正常運(yùn)行的勞務(wù)、照明等固定費(fèi)用、膜清洗及更換等半固定費(fèi)用、水泵電耗等可變費(fèi)用三類�；�于前述理��，固定費(fèi)用與系統(tǒng)優(yōu)化無關(guān)。系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程自然使系統(tǒng)的濃差化度、難溶鹽飽和度等參數(shù)運(yùn)行各自上限水平，膜的清洗與更換頻率相應(yīng)會(huì)達(dá)到各自上限水平，故優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中的半固定費(fèi)用自然蛻變?yōu)榕c設(shè)計(jì)方案無關(guān)的固定費(fèi)用。

綜上分析，純水設(shè)備系統(tǒng)費(fèi)用低的優(yōu)化目標(biāo)可以轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)回收率高與系統(tǒng)能耗率低的優(yōu)化目標(biāo)，目標(biāo)轉(zhuǎn)化后膜系統(tǒng)的投資與運(yùn)行中的其他各項(xiàng)費(fèi)用，或與系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)無關(guān)，或在回收率高的目標(biāo)下自然滿足，均可從目標(biāo)函數(shù)中略去，從而達(dá)到對(duì)數(shù)學(xué)模型目標(biāo)的簡(jiǎn)化。而且，簡(jiǎn)化后的尋優(yōu)過程分為前后兩個(gè)階段，每階段僅為單一目標(biāo)。能提高系統(tǒng)回收率階段的優(yōu)化目標(biāo)是提高系統(tǒng)回收率，不再能提高回收率階段的優(yōu)化目標(biāo)是降低系統(tǒng)能耗。