Cost Optimization of Osmotically Assisted Reverse Osmosis

反渗透 净化 工艺工程 资本成本 营业成本 环境科学 工艺优化 机组运行 过程成本计算 环境工程 工程类 化学 废物管理 化学工程 作业成本法 电气工程 生物化学 业务 营销
作者
Timothy Bartholomew,Nicholas Siefert,Meagan S. Mauter
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
被引量:89
标识
DOI:10.1021/acs.est.8b02771
摘要

We develop a nonlinear optimization model to identify minimum cost designs for osmotically assisted reverse osmosis (OARO), a multistaged membrane-based process for desalinating high-salinity brines. The optimization model enables comprehensive evaluation of a complex process configuration and operational decision space that includes nonlinear process performance and implicit relationships among membrane stages, saline sweep cycles, and makeup, purge, and recycle streams. The objective function minimizes cost, rather than energy or capital expenditures, to accurately account for the trade-offs in capital and operational expenses inherent in multistaged membrane processes. Generally, we find that cost-optimal OARO processes minimize the number of stages, eliminate the use of saline makeup streams, purge from the first sweep cycle, and successively decrease stage membrane area and sweep flow rates. The optimal OARO configuration for treating feed salinities of 50-125 g/L total dissolved solids with water recoveries between 30-70% results in costs less than or equal to $6 per m3 of product water. Sensitivity analysis suggests that future research to minimize OARO costs should focus on minimizing the membrane structural parameter while maximizing the membrane burst pressure and reducing the membrane unit cost.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
哈哈哈发布了新的文献求助10
刚刚
爆米花应助霸气的梦露采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
Zhou发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
霍山柳完成签到,获得积分10
1秒前
Jieyu完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
4秒前
今后应助茴香打卤面采纳,获得10
4秒前
orixero应助单纯的巧荷采纳,获得10
4秒前
虚拟的觅山完成签到,获得积分10
4秒前
Eternitymaria发布了新的文献求助10
5秒前
Rr关闭了Rr文献求助
5秒前
6秒前
sober完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
comosum发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
iuuuuu发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
zzp发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
SunK1876完成签到,获得积分10
9秒前
健康的筝完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
xxx完成签到,获得积分10
11秒前
迷路的枫完成签到 ,获得积分10
11秒前
尼卡完成签到 ,获得积分10
11秒前
情怀应助梓歆采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助Jieyu采纳,获得10
12秒前
刻苦冰颜发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Comprehensive Computational Chemistry 1000
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3552436
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3128534
关于积分的说明 9378502
捐赠科研通 2827678
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1554508
邀请新用户注册赠送积分活动 725515
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 714961