海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估體系

趙 濘,朱 昊,祝榕婕,劉 潔,王大蔚,梁 恒,郭鐵成,鄭 彤,王 鵬*

海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估體系

趙 濘1,朱 昊2,祝榕婕1,劉 潔2,王大蔚3,梁 恒1,郭鐵成1,鄭 彤1,王 鵬1*

(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150090；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150030；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)村能源與環(huán)保研究所,黑龍江 哈爾濱 150086)

針對(duì)海水淡化預(yù)處理工藝特征形成了海水淡化原水預(yù)處理工藝(藥劑)庫(kù),建立了預(yù)處理工藝篩選評(píng)估指標(biāo)體系;而后利用多準(zhǔn)則決策理論,構(gòu)建了基于熵權(quán)法和逼近理想解排序法(TOPSIS)的海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估模型,并實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì),用以篩選出適合的預(yù)處理工藝;最后通過(guò)一個(gè)實(shí)例驗(yàn)證方法可行性,結(jié)果證明本體系可以有效輔助海水淡化原水預(yù)處理工藝的篩選評(píng)估,實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策.

海水淡化預(yù)處理；篩選評(píng)估；多準(zhǔn)則決策；指標(biāo)體系；工藝(藥劑)庫(kù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,水資源短缺與水環(huán)境污染問(wèn)題日益凸顯,合理開(kāi)發(fā)利用海洋資源,發(fā)展海水淡化工程是大勢(shì)所趨.然而,我國(guó)近岸海域以有機(jī)污染、油類污染及藻類污染為代表的污染問(wèn)題頻發(fā),取水口附近水質(zhì)安全時(shí)時(shí)受到威脅,若不及時(shí)采取有效的預(yù)處理措施,將嚴(yán)重沖擊海水淡化工藝,甚至造成短期停水等惡劣影響.后疫情時(shí)代,用水安全問(wèn)題就是民生問(wèn)題,要想保障海水淡化工程順利進(jìn)行,去除超標(biāo)污染物質(zhì),適當(dāng)?shù)念A(yù)處理必不可少.而當(dāng)水質(zhì)波動(dòng)時(shí),僅一組固定的處理流程很難滿足各種污染情況,此時(shí)需要一套健全的篩選評(píng)估體系對(duì)現(xiàn)有預(yù)處理工藝進(jìn)行合理篩選,進(jìn)而確定出一套適合當(dāng)前水質(zhì)的預(yù)處理工藝流程.

多準(zhǔn)則決策問(wèn)題相關(guān)的理論和方法在多領(lǐng)域中都有應(yīng)用,如設(shè)施選址、系統(tǒng)評(píng)估、投資決策以及經(jīng)濟(jì)效益綜合評(píng)價(jià)等[1-4].國(guó)內(nèi)外研究多將多準(zhǔn)則決策方法應(yīng)用在對(duì)事件的管理技術(shù)和處置方法或處理藥劑的綜合評(píng)估篩選研究中.Liu等[5]基于多準(zhǔn)則決策方法,建立了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法;Rao等[6]采用逼近理想解排序法(TOPSIS)篩選評(píng)估出最佳的厭氧消化分解有機(jī)廢物的原料,最終提高了厭氧消化分解有機(jī)物的效率和穩(wěn)定性;王曉等[7]采用多準(zhǔn)則決策方法優(yōu)選出了丹江口水庫(kù)流域非點(diǎn)源污染的最佳管理措施;劉仁濤等[8]將熵權(quán)G1法和區(qū)間三角模糊函數(shù)法引入到TOPSIS多屬性群決策模型,建立了突發(fā)水污染應(yīng)急處置技術(shù)篩選模型.張亞青等[9]建立了基于熵權(quán)法與層次分析法相結(jié)合的模糊綜合評(píng)價(jià)模型,以山東省青島市化工企業(yè)為例,給出了模型的求解過(guò)程和評(píng)價(jià)結(jié)果.在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究中,鮮少有將多準(zhǔn)則決策方法應(yīng)用于海水淡化原水預(yù)處理工藝的篩選與評(píng)估方面,僅有的少部分研究大多存在考慮不全面的問(wèn)題,結(jié)果多有疏漏.

本文綜合考慮技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)水平等多種因素,構(gòu)建海水淡化原水預(yù)處理工藝評(píng)估指標(biāo)體系.結(jié)合預(yù)處理工藝適用情況,考慮預(yù)處理不同階段需求,構(gòu)建預(yù)處理工藝(藥劑)庫(kù).最終,將多專家群決策與熵權(quán)法、TOPSIS相結(jié)合,建立了兩階段的海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估模型.根據(jù)近岸海水水質(zhì)特征實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)處理不同階段工藝的靈活選擇與組合,進(jìn)而形成預(yù)處理工藝備選方案.

1 研究方法

海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估全過(guò)程包括預(yù)處理技術(shù)單元篩選評(píng)估和預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估兩個(gè)環(huán)節(jié),為兩階段篩選評(píng)估.其總體流程設(shè)計(jì)如圖1所示.

圖1 預(yù)處理工藝篩選評(píng)估流程

1.1 海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建

將各類預(yù)處理工藝可能涉及到的多項(xiàng)指標(biāo)信息加以匯集,得到綜合指標(biāo),從整體上反映不同水質(zhì)和預(yù)處理工藝特征,既體現(xiàn)出組合工藝選擇的合理性,又體現(xiàn)出組合工藝的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)還要反映環(huán)境影響,為多指標(biāo)綜合評(píng)估范疇.

1.1.1 海水淡化原水預(yù)處理技術(shù)單元 篩選評(píng)估指標(biāo)體系在構(gòu)建海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估指標(biāo)體系時(shí),選擇技術(shù)性能、運(yùn)行管理、經(jīng)濟(jì)成本、環(huán)境影響作為一級(jí)指標(biāo),即準(zhǔn)則層.在這些指標(biāo)中技術(shù)性能和運(yùn)行管理指標(biāo)體現(xiàn)出組合工藝選擇的合理性;經(jīng)濟(jì)成本指標(biāo)體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性;環(huán)境影響指標(biāo)體現(xiàn)出實(shí)施過(guò)程對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與周圍環(huán)境可能的影響程度.在確定了一級(jí)指標(biāo)后,細(xì)化各一級(jí)指標(biāo),建立相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo),即指標(biāo)層,如圖2所示.對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行打分賦值的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示.

圖2 預(yù)處理技術(shù)篩選評(píng)估指標(biāo)體系

表1 預(yù)處理技術(shù)篩選評(píng)估指標(biāo)體系評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表1

1.1.2 海水淡化原水預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估指標(biāo)體系 經(jīng)過(guò)第一階段預(yù)處理技術(shù)篩選評(píng)估之后,第二階段還需要對(duì)篩出的工藝具體使用的藥劑進(jìn)行篩選.在藥劑篩選指標(biāo)體系確立過(guò)程中,通過(guò)廣泛調(diào)研總結(jié)國(guó)內(nèi)外相似的研究成果,本研究主要考慮技術(shù)性能、經(jīng)濟(jì)成本、安全隱患和環(huán)境影響四大類指標(biāo),其中技術(shù)性能指標(biāo)體現(xiàn)出備選藥劑應(yīng)用在預(yù)處理工藝中的有效性與合理性,經(jīng)濟(jì)成本指標(biāo)從藥劑、運(yùn)輸、儲(chǔ)存和投加多維度考量備選藥劑應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)合流程考量備選藥劑可能存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患,環(huán)境影響指標(biāo)體現(xiàn)了備選藥劑應(yīng)用后可能產(chǎn)生的負(fù)面環(huán)境影響.

在確定了一級(jí)指標(biāo)后,細(xì)化各一級(jí)指標(biāo),建立相應(yīng)的二級(jí)指標(biāo),如圖3所示.對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行打分賦值的具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示.

圖3 預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估指標(biāo)體系

表2 預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估指標(biāo)體系評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

續(xù)表2

1.2 海水淡化原水預(yù)處理工藝(藥劑)庫(kù)構(gòu)建

海水淡化預(yù)處理工藝主要包括物理單元、預(yù)氧化單元、混凝單元、吸附單元等多個(gè)技術(shù)單元.一套完整的海水淡化原水預(yù)處理工藝方案至少應(yīng)該包含2個(gè)或2個(gè)以上的單元,最終構(gòu)成海水淡化原水預(yù)處理工藝組合方案.在實(shí)際應(yīng)用中,決策者可以根據(jù)近岸海水污染類型和水質(zhì)特征對(duì)預(yù)處理不同單元靈活選擇與組合.

各單元特點(diǎn)如下:預(yù)氧化單元對(duì)有機(jī)污染、藻類污染都有去除效果,藻類物質(zhì)通過(guò)預(yù)氧化處理,能夠有效提高其混凝效率,其中高錳酸鹽對(duì)藻類預(yù)氧化的效果較為突出[10];向水中加入混凝劑可使顆粒、懸浮物以及膠體物質(zhì)等脫穩(wěn)聚集,配合后續(xù)的沉淀過(guò)程可以將其去除,整個(gè)混凝受到pH值、水溫、水中雜質(zhì)的濃度及性質(zhì)、水力條件等影響[11-12];在海水反滲透工藝中,多介質(zhì)過(guò)濾可以去除微米級(jí)以及小于0.1μm的顆粒,其中石英砂、無(wú)煙煤是最常見(jiàn)的雙層濾床濾料.

根據(jù)上述處理單元的特點(diǎn),本研究建立了海水淡化原水預(yù)處理工藝(藥劑)庫(kù),詳見(jiàn)表3.當(dāng)近岸海域發(fā)生污染時(shí),該工藝(藥劑)庫(kù)可用于從中選取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)單元進(jìn)行組合.

表3 海水淡化原水預(yù)處理工藝(藥劑)庫(kù)

當(dāng)發(fā)生近岸海域污染時(shí),決策者可根據(jù)近岸海水實(shí)際污染情況和污染物特征在工藝(藥劑)庫(kù)中選取所需要的若干個(gè)技術(shù)單元形成不同的工藝流程,并根據(jù)預(yù)處理工藝篩選評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)估方法對(duì)多個(gè)工藝流程進(jìn)行篩選與評(píng)估,最終選取最適合當(dāng)前海水水質(zhì)的預(yù)處理工藝.

1.3 海水淡化預(yù)處理工藝兩階段篩選評(píng)估模型構(gòu)建

模型的篩選評(píng)估流程基于熵權(quán)法和TOPSIS,從專家?guī)熘刑暨x多名專家,根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)備選方案中的海水淡化原水預(yù)處理工藝進(jìn)行打分,獲得專家打分矩陣,不同專家有不同的權(quán)重.而后利用TOPSIS等方法計(jì)算綜合得分以獲得海水淡化原水預(yù)處理工藝預(yù)案.

1.3.1 基于熵權(quán)法的技術(shù)單元篩選評(píng)估方法 模型的技術(shù)單元篩選評(píng)估階段采用熵權(quán)法.熵權(quán)法充分挖掘了原始數(shù)據(jù)本身蘊(yùn)涵的信息,結(jié)果較為客觀理性,弱化了數(shù)值化評(píng)分過(guò)程中專家個(gè)體差異[13],獲得相對(duì)客觀公正的判斷.熵權(quán)法計(jì)算步驟為[14]:

(1)假設(shè)數(shù)據(jù)有行樣本,個(gè)變量,數(shù)據(jù)可以用一個(gè)的矩陣表示

(2)數(shù)據(jù)的歸一化處理

式中:x表示矩陣的第行列元素.

(3)求各指標(biāo)的信息熵

根據(jù)信息論中信息熵的定義,一組數(shù)據(jù)的信息熵為

其中,

(4)確定權(quán)重

根據(jù)信息熵的計(jì)算公式,計(jì)算出各個(gè)指標(biāo)的信息熵為1,2,…,K.通過(guò)信息熵計(jì)算權(quán)重:

(5)計(jì)算綜合評(píng)分

每個(gè)技術(shù)方案的綜合評(píng)分的計(jì)算方法為[13]:

式中:表示參與指標(biāo)權(quán)重決策的專家數(shù);表示評(píng)價(jià)指標(biāo)個(gè)數(shù);1,2,…,β分別為所獲得的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重;f1,f2,…,f為評(píng)分結(jié)果;1,2,…,r為每位專家的評(píng)分綜合權(quán)重.

專家對(duì)預(yù)處理技術(shù)單元篩選評(píng)估指標(biāo)體系中各指標(biāo)的重要性進(jìn)行打分,獲得判斷矩陣.在Python3.8環(huán)境下,通過(guò)程序設(shè)計(jì)對(duì)判斷矩陣求解權(quán)重向量,最終獲得各工藝的排序.

1.3.2 基于TOPSIS的預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估方法 TOPSIS是一種常用的組內(nèi)綜合評(píng)價(jià)方法,能充分利用原始數(shù)據(jù)的信息,其結(jié)果能精確地反映各評(píng)價(jià)方案之間的差距.TOPSIS方法的具體計(jì)算步驟如下[15]:

(1)構(gòu)造歸一化初始矩陣.

設(shè)共有個(gè)待評(píng)價(jià)對(duì)象,每個(gè)對(duì)象都有個(gè)指標(biāo)(屬性),則原始數(shù)據(jù)矩陣構(gòu)造為:

構(gòu)造加權(quán)規(guī)范矩陣,屬性進(jìn)行向量規(guī)范化,即每一列元素都除以當(dāng)前列向量的范數(shù)(使用余弦距離度量)

由此得到歸一化處理后的標(biāo)準(zhǔn)化矩陣:

(2)確定最佳方案和最劣方案.

最佳方案Z+和最劣方案Z-計(jì)算公式如下:

(11)

(3)計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)方案、最劣方案的接近程度.

各方案與最佳方案之間的距離計(jì)算公式如下:

各方案與最劣方案之間的距離計(jì)算公式如下:

式中:ω為第個(gè)屬性的權(quán)重(重要程度).

(4)計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)方案的貼近程度C.

0￡C￡1,C→1表明評(píng)價(jià)對(duì)象越優(yōu).

(5)根據(jù)C大小進(jìn)行排序,給出評(píng)價(jià)結(jié)果.

將以上5個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì),計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象的得分,即最優(yōu)方案貼近度,并進(jìn)行排序,確定最終適合當(dāng)前水質(zhì)的海水淡化原水預(yù)處理工藝方案.

綜上所述,本研究建立的兩階段篩選評(píng)估模型計(jì)算流程具體如圖所示.

圖4 兩階段篩選評(píng)估模型計(jì)算流程

2 結(jié)果與討論

以海水受到有機(jī)污染為例,超標(biāo)的COD及氨氮等若不經(jīng)恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理很可能使海水淡化雙膜系統(tǒng)癱瘓.將本研究體系應(yīng)用于附近海域水質(zhì)特征發(fā)生輕度有機(jī)污染的華能山東石島灣核電廠高溫氣冷堆核電站示范工程的海水淡化臨時(shí)供水系統(tǒng),采用基于熵權(quán)法和TOPSIS的海水淡化原水預(yù)處理工藝兩階段篩選評(píng)估模型,對(duì)海水淡化原水預(yù)處理工藝進(jìn)行篩選評(píng)估,以驗(yàn)證本研究體系的可行性.

2.1 案例概況

華能山東石島灣核電廠高溫氣冷堆核電站示范工程位于山東省威海市所轄榮成市,地處石島管理區(qū)寧津所街道辦事處東南海濱.該示范工程海水淡化臨時(shí)供水系統(tǒng)原水經(jīng)潛水泵、海水淡化設(shè)施后,產(chǎn)生滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)[16]的淡水,并將淡水引至廠區(qū)已有的淡水廠水池(生活水池和工業(yè)水池).海水淡化設(shè)施采用集裝箱式,安裝于室外,所產(chǎn)淡水用于廠區(qū)日常生活用水及臨時(shí)工業(yè)用水,設(shè)計(jì)淡水出水量為 500m3/d(21t/h,每天運(yùn)行 24h).海水淡化設(shè)施產(chǎn)生的濃縮海水經(jīng)管線排至指定管溝.

2.2 海水淡化原水預(yù)處理工藝篩選評(píng)估

采用本研究建立的基于熵權(quán)法和TOPSIS的海水淡化原水預(yù)處理工藝兩階段篩選評(píng)估模型,對(duì)該廠海水淡化原水預(yù)處理工藝進(jìn)行篩選與評(píng)估.

2.2.1 基于熵權(quán)法的預(yù)處理技術(shù)單元篩選評(píng)估 (1)從專家?guī)熘须S機(jī)選擇三名專家,三人根據(jù)水質(zhì)情況結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)各自給出一套工藝方案,如表4所示,由于專家知識(shí)背景存在差異,三套備選方案各有考量,此時(shí)進(jìn)行第一輪技術(shù)單元篩選評(píng)估以確保確定出真正適宜當(dāng)前水質(zhì)的工藝組合方案.

表4 預(yù)處理技術(shù)備選方案

表5所示.

表5 預(yù)處理技術(shù)篩選評(píng)估指標(biāo)權(quán)重

(3)專家結(jié)合指標(biāo)體系評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行打分,得到評(píng)價(jià)打分矩陣的形式如下:

方案1打分矩陣:

方案2打分矩陣:

方案3打分矩陣:

(4)專家權(quán)重計(jì)算.在Python3.8中實(shí)現(xiàn)程序設(shè)計(jì),運(yùn)行后得到的各專家權(quán)重結(jié)果如圖5所示:

圖5 專家權(quán)重得分

Fig.5 Score of expert weight

(5)計(jì)算綜合評(píng)分由式(6)可得到

=(7.2420,7.1855,7.0662)

由綜合評(píng)分可以看出,三套備選預(yù)處理工藝流程中,方案1優(yōu)于方案2和方案3,所以選擇方案1的技術(shù)組合,即預(yù)氧化→混凝→沉淀→多介質(zhì)過(guò)濾→吸附,進(jìn)入到藥劑篩選.具體得分見(jiàn)表6.

表6 預(yù)處理技術(shù)備選方案優(yōu)劣排序

2.2.2 基于TOPSIS的預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估(1)三名專家給技術(shù)單元篩選評(píng)估環(huán)節(jié)最終確定的流程中每個(gè)單元選擇對(duì)應(yīng)藥劑,進(jìn)行藥劑篩選評(píng)估,給出備選藥劑組合方案如表 7所示.

表7 預(yù)處理藥劑備選方案

(2)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算.計(jì)算過(guò)程同預(yù)處理技術(shù)單元篩選評(píng)估,得到各指標(biāo)權(quán)重如表8所示

表8 預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)以上結(jié)果可知,藥劑篩選評(píng)估指標(biāo)重要性從大到小的排列順序如下:①藥劑處理效果>②副產(chǎn)物產(chǎn)生量>③藥劑處理效率>④副產(chǎn)物毒性>⑤藥劑成本>⑥藥劑后續(xù)影響>⑦運(yùn)輸成本>⑧副產(chǎn)物處理難度>⑨藥劑普適性>⑩運(yùn)輸過(guò)程安全隱患>副產(chǎn)物處理成本>儲(chǔ)存成本>藥劑可再生性>儲(chǔ)存過(guò)程安全隱患>投加成本>反應(yīng)過(guò)程安全隱患>投加過(guò)程安全隱患.

(3)專家結(jié)合指標(biāo)體系打分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)三個(gè)方案進(jìn)行打分,得到對(duì)處理藥劑的評(píng)價(jià)打分矩陣,方法同預(yù)處理技術(shù)單元篩選評(píng)估.

(4)用TOPSIS方法計(jì)算方案貼合度.根據(jù)式(7)到式(14)相對(duì)貼合度的計(jì)算結(jié)果如下:

(5)群體決策方案集結(jié),得到最終評(píng)價(jià)結(jié)果為:

=(0.413,0.712,0.323)

三套備選預(yù)處理方案中,方案2優(yōu)于方案1優(yōu)于方案3,即最終選定的工藝流程為:高錳酸鉀預(yù)氧化→聚合硫酸鐵混凝→沉淀→石英砂/無(wú)煙煤雙層過(guò)濾→顆?；钚蕴课?具體得分見(jiàn)表9.

表9 預(yù)處理藥劑備選方案優(yōu)劣排序

篩選評(píng)估結(jié)果分析與小結(jié):在該案例中,通過(guò)本研究建立的海水淡化原水預(yù)處理工藝兩階段篩選評(píng)估模型,順利完成了對(duì)預(yù)處理技術(shù)單元和預(yù)處理藥劑的篩選評(píng)估,得到了最佳工藝方案.預(yù)處理技術(shù)單元篩選評(píng)估階段比較了3種工藝流程,通過(guò)綜合評(píng)分計(jì)算確定了較適宜當(dāng)前水質(zhì)的工藝流程,計(jì)算過(guò)程將專家經(jīng)驗(yàn)的主觀性與多準(zhǔn)則決策理論的客觀性相結(jié)合,使計(jì)算結(jié)果更準(zhǔn)確且符合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn);預(yù)處理藥劑篩選評(píng)估階段給技術(shù)單元篩選確定的最佳方案組合設(shè)計(jì)了3種藥劑組合,基于TOPSIS完成藥劑篩選評(píng)估.最終得到的篩選評(píng)估結(jié)果為:原水先經(jīng)過(guò)高錳酸鉀預(yù)氧化,提高對(duì)微藻的處理效果及混凝效率,而后由聚合硫酸鐵混凝沉淀,使得顆粒、懸浮物以及膠體物質(zhì)等脫穩(wěn)聚集;最后經(jīng)過(guò)石英砂/無(wú)煙煤雙層過(guò)濾以及顆?；钚蕴课?使污染物附著于濾料表面.

3 結(jié)論

3.1 提出了預(yù)處理工藝篩選評(píng)估指標(biāo)體系.綜合考慮了技術(shù)性能、運(yùn)行管理等多項(xiàng)指標(biāo)信息,從整體上反映了水質(zhì)預(yù)處理工藝特征;建立了預(yù)處理工藝(藥劑)庫(kù),方便決策者根據(jù)實(shí)際污染類型從中選取確定所需要的工藝流程.

3.2 構(gòu)建了海水淡化原水預(yù)處理工藝兩階段篩選評(píng)估模型.基于熵權(quán)法確定了指標(biāo)體系的指標(biāo)權(quán)重和專家權(quán)重;基于TOPSIS等方法篩選評(píng)估出了最適宜的海水淡化預(yù)處理工藝方案.

3.3 為驗(yàn)證評(píng)估體系可行性,本文對(duì)一海水淡化臨時(shí)供水系統(tǒng)應(yīng)用本研究建立的篩選評(píng)估體系,最終篩選出了合適的組合工藝.

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感謝東北農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院劉潔副教授的寶貴建議.

Screening and evaluation system for desalination pretreatment process.

ZHAO Ning1, ZHU Hao2, ZHU Rong-jie1, LIU Jie2, WANG Da-wei3, LIANG Heng1, GUO Tie-cheng1, ZHENG Tong1, WANG Peng1*

(1.School of Environment, Harbin Institute of Technology, Harbin 150090, China；2.School of Conservancy and Civil Engineering, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China；3.Rural Energy & Environmental Protection Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086, China)., 2021,41(10)：4624～4632

In this study, a desalination pretreatment process library was built, and a screening and evaluation index system for pretreatment process was established based on the characteristics of desalination pretreatment process. Then, the entropy weight method and technique for order preference by similarity to an ideal solution method (TOPSIS) were used to constructa desalination pretreatment process screening and evaluation model based on themulti-criteria decision making theory. Meanwhile, a program design was implemented for suitable pretreatment process selection. Finally, the developed screening and evaluation modelisapplied to a case study to verify the feasibility of the method, and the results show that the developed screening and evaluationframework can effectively assistthe screening and evaluation of desalination pretreatment process to providea scientific decision-making.

desalination pretreatment；screening and evaluation；multi-criteria decision making；index system；process (reagent) library

X703

A

1000-6923(2021)10-4624-09

趙 濘(1996-),女,山東青島人,哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士研究生,主要從事環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與決策支持研究.

2021-02-19

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51779066);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題(2018YFC0408001);國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(52000022);黑龍江省博士后科研啟動(dòng)金(LBH-Q20068)

* 責(zé)任作者, 教授, pwang73@hit.edu.cn