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MDF SmartCarbon
矿井水短流程直滤智能控碳决策平台

运行预测与多目标优化报告

基于平顶山中试数据校准模型

预测时域
6 h
当前进水 SS
150 mg/L
目标产水量
3.0 m³/h
模型版本
Report-calibrated v1.0
01

执行摘要

Executive summary

出水浊度预测0.157NTU
未来 TMP0.169MPa
吨水碳排0.340kgCO₂e/m³
运行成本¥0.272元/m³
推荐运行策略

第二阶段平衡方案

建议采用 30 min 产水、90 s 联合反洗与 30 Hz 循环泵频率，在出水达标前提下兼顾碳排、成本和膜污染控制。

02

水质与膜污染预测

Water quality and membrane fouling forecast

图 1 出水浊度时序预测

0.450.360.280.200.11控制限 0.4 NTU实测预测6 h 后 0.157 NTU24 h 前当前+6 h实测值（实线）模型预测（虚线）预测区间

预测出水浊度为 0.157 NTU，低于 0.4 NTU 控制限，预计出水达标。

图 2 膜污染风险预测

未来膜状态跨膜压差 TMP0.169MPa标准化膜通量0.948—强化反洗概率0.0%化学清洗概率23.7%

未来 TMP 为 0.169 MPa，强化反洗概率为 0.0%，化学清洗概率为 23.7%。

03

碳排放与运行成本

Carbon emissions and operating cost

图 3 吨水碳排贡献

组成贡献合计 0.340 kgCO₂e/m³运行电力0.340混凝药剂0.000各分项采用相同数值尺度；标签直接显示，便于论文图示引用。

图 4 运行成本贡献

组成贡献合计 0.272 元/m³运行电费0.258药剂费用0.000维护预留0.014各分项采用相同数值尺度；标签直接显示，便于论文图示引用。
核算项目输入参数当前值数据属性
运行电力单位电耗 × 电力排放因子0.358 × 0.9499模型预测 / 报告反算
药剂碳排投加量 × 药剂碳因子0 mg/L × 1.18中试实测 / 工程估算
运行成本电费 + 药剂费 + 维护预留0.272 元/m³实时联算
04

多目标优化与执行建议

Multi-objective optimization and operating recommendation

图 5 约束型 Pareto 方案分布

0.5230.4350.3470.2580.1700.1900.3000.4100.5200.629吨水成本（元/m³）单位碳排（kgCO₂e/m³）碳排 0.190；成本 0.189；稳定性 78碳排 0.190；成本 0.177；稳定性 86碳排 0.190；成本 0.171；稳定性 89碳排 0.190；成本 0.180；稳定性 82碳排 0.190；成本 0.190；稳定性 75碳排 0.190；成本 0.178；稳定性 83碳排 0.209；成本 0.189；稳定性 89碳排 0.227；成本 0.209；稳定性 84碳排 0.246；成本 0.232；稳定性 77碳排 0.199；成本 0.184；稳定性 85碳排 0.209；成本 0.188；稳定性 87碳排 0.348；成本 0.305；稳定性 84碳排 0.367；成本 0.324；稳定性 79碳排 0.320；成本 0.276；稳定性 87碳排 0.330；成本 0.279；稳定性 89碳排 0.348；成本 0.302；稳定性 82碳排 0.191；成本 0.189；稳定性 78碳排 0.190；成本 0.176；稳定性 87碳排 0.190；成本 0.170；稳定性 89碳排 0.190；成本 0.179；稳定性 82碳排 0.191；成本 0.190；稳定性 75碳排 0.190；成本 0.177；稳定性 84碳排 0.274；成本 0.238；稳定性 90碳排 0.293；成本 0.257；稳定性 84碳排 0.312；成本 0.281；稳定性 77碳排 0.265；成本 0.233；稳定性 86碳排 0.274；成本 0.237；稳定性 87碳排 0.414；成本 0.354；稳定性 85碳排 0.433；成本 0.373；稳定性 79碳排 0.386；成本 0.325；稳定性 88碳排 0.395；成本 0.328；稳定性 89碳排 0.414；成本 0.351；稳定性 82碳排 0.256；成本 0.238；稳定性 79碳排 0.210；成本 0.190；稳定性 87碳排 0.219；成本 0.191；稳定性 90碳排 0.238；成本 0.215；稳定性 83碳排 0.256；成本 0.239；稳定性 76碳排 0.210；成本 0.191；稳定性 84碳排 0.340；成本 0.287；稳定性 91碳排 0.359；成本 0.306；稳定性 85碳排 0.377；成本 0.330；稳定性 78碳排 0.330；成本 0.281；稳定性 86碳排 0.340；成本 0.286；稳定性 88碳排 0.480；成本 0.403；稳定性 86碳排 0.498；成本 0.422；稳定性 80碳排 0.451；成本 0.374；稳定性 88碳排 0.461；成本 0.377；稳定性 90碳排 0.480；成本 0.400；稳定性 83碳排 0.322；成本 0.287；稳定性 79碳排 0.275；成本 0.239；稳定性 88碳排 0.284；成本 0.240；稳定性 91碳排 0.303；成本 0.264；稳定性 84碳排 0.322；成本 0.288；稳定性 77碳排 0.275；成本 0.240；稳定性 85碳排 0.405；成本 0.336；稳定性 91碳排 0.424；成本 0.355；稳定性 86碳排 0.443；成本 0.378；稳定性 79碳排 0.396；成本 0.330；稳定性 87碳排 0.405；成本 0.334；稳定性 88碳排 0.545；成本 0.452；稳定性 86碳排 0.564；成本 0.471；稳定性 81碳排 0.517；成本 0.422；稳定性 89碳排 0.526；成本 0.426；稳定性 90碳排 0.545；成本 0.449；稳定性 83碳排 0.388；成本 0.336；稳定性 80碳排 0.341；成本 0.288；稳定性 88碳排 0.350；成本 0.289；稳定性 91碳排 0.369；成本 0.312；稳定性 84碳排 0.388；成本 0.337；稳定性 77碳排 0.341；成本 0.288；稳定性 85碳排 0.471；成本 0.384；稳定性 92碳排 0.490；成本 0.404；稳定性 86碳排 0.508；成本 0.427；稳定性 79碳排 0.462；成本 0.379；稳定性 87碳排 0.471；成本 0.383；稳定性 89碳排 0.611；成本 0.501；稳定性 87碳排 0.629；成本 0.519；稳定性 81碳排 0.583；成本 0.471；稳定性 89碳排 0.592；成本 0.474；稳定性 91碳排 0.611；成本 0.498；稳定性 84减碳优先：碳排 0.190，成本 0.170推荐平衡：碳排 0.209，成本 0.186成本优先：碳排 0.219，成本 0.191稳健运行：碳排 0.592，成本 0.474推荐平衡方案减碳优先推荐平衡成本优先稳健运行
推荐方案

推荐平衡

循环 20 Hz · 运行 30 min · 反洗 90 s · 回收率 90%

单位碳排
0.209 kgCO₂e/m³
运行成本
0.186 元/m³
稳定性评分
89 / 100
预测出水浊度
0.157 NTU

执行建议

  1. 按推荐组合设置循环泵频率、产水周期、反洗时间与系统回收率。
  2. 连续监测 TMP 与标准化通量；当 TMP 增长速率异常时优先启动强化反洗。
  3. 实际工程应用前，应使用现场电价、电网排放因子与药剂采购价格重新核算。
  4. 本报告用于中试分析和比赛展示，不替代正式工程设计与第三方碳核查。