本技術(shù)涉及海水處理，尤其涉及一種基于智能調(diào)控的海水全組分高效分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、海水資源中蘊含大量可回收的金屬離子、有機(jī)物質(zhì)與無機(jī)鹽類，具有廣闊的提取與再利用前景，傳統(tǒng)海水資源提取方法多采用單一工藝段進(jìn)行目標(biāo)組分的分離處理，如納濾、電滲析、萃取、沉淀等分離手段，然而，由于海水本身成分復(fù)雜、離子種類繁多、濃度差異大，傳統(tǒng)分離工藝往往面臨處理效率低、能耗高與難以精準(zhǔn)區(qū)分多種組分等問題，難以實現(xiàn)海水中各類資源的高效全面回收。

2、現(xiàn)有海水分離系統(tǒng)普遍存在以下兩個關(guān)鍵性問題：一是工藝路徑缺乏智能化調(diào)控機(jī)制，無法根據(jù)原水組分特性動態(tài)調(diào)整分離流程，導(dǎo)致對不同類型海水樣本處理適應(yīng)性差，組分回收效率低，二是多數(shù)系統(tǒng)缺少多維數(shù)據(jù)反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)手段，缺乏基于多參數(shù)優(yōu)化算法與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的過程控制機(jī)制，難以實現(xiàn)實時運行參數(shù)自適應(yīng)優(yōu)化，容易出現(xiàn)能耗升高、運行參數(shù)漂移等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響整體運行性能。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實施例的主要目的在于提出一種基于智能調(diào)控的海水全組分高效分離系統(tǒng)，以提高海水的分離效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實施例提出了一種基于智能調(diào)控的海水全組分高效分離系統(tǒng)，所述分離系統(tǒng)包括：

3、原水采集模塊，用于采集海水樣本；采集所述海水樣本的水質(zhì)參數(shù)，并檢測所述海水樣本中代表性離子的濃度；識別所述海水樣本的組分特征，進(jìn)而生成分離路徑拓?fù)鋱D；

4、路徑識別模塊，用于配置限域納濾組件和多級微泡溶氣氣浮單元，配置溫控脫氣腔體和離子閾值分離單元，配置在線調(diào)整功能模塊和反饋調(diào)節(jié)方法；

5、工藝執(zhí)行模塊，用于配置電場誘導(dǎo)螯合提取和梯度溶劑萃取，配置金屬離子共沉淀和參數(shù)自調(diào)方法；

6、反饋優(yōu)化模塊，用于配置全流程數(shù)據(jù)集成平臺和反饋優(yōu)化單元，動態(tài)生成操作指令，并執(zhí)行閉環(huán)控制和策略緩沖區(qū)方法；

7、產(chǎn)物歸集模塊，用于配置組分儲存與分區(qū)收集系統(tǒng)，配置終端淡化與純水回收，配置殘液價值評估和廢液安全處理。

8、在一些實施例中，所述原水采集模塊，用于通過設(shè)定于目標(biāo)海域的海水取樣系統(tǒng)采集所述海水樣本。

9、在一些實施例中，所述海水取樣系統(tǒng)包括取樣臂、采樣深度調(diào)節(jié)組件、采樣泵單元以及海水樣本輸送管路；

10、其中，所述采樣深度調(diào)節(jié)組件的設(shè)定采樣深度為5米至10米范圍內(nèi)，用于獲取具有代表性的所述海水樣本；

11、所述采樣泵單元在恒定負(fù)壓作用下將所述海水樣本通過所述海水樣本輸送管路輸送至原水采樣池；

12、所述原水采樣池由聚偏氟乙烯材料構(gòu)成，內(nèi)部集成恒溫控制模塊；

13、所述恒溫控制模塊采用溫控板和熱交換循環(huán)水路的組合結(jié)構(gòu)，用于將所述海水樣本的溫度穩(wěn)定保持在設(shè)定溫度范圍內(nèi)；

14、所述原水采樣池內(nèi)部設(shè)置有多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測陣列，所述多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測陣列包括多種傳感器，所述傳感器包括：溫度傳感器、電導(dǎo)率傳感器、ph值傳感器、濁度傳感器和氧化還原電位傳感器；

15、溫度傳感器，用于對所述海水樣本檢測溫度；所述電導(dǎo)率傳感器，用于對所述海水樣本中的溶解離子的總濃度進(jìn)行檢查；所述ph值傳感器，用于對所述海水樣本的溶液酸堿性進(jìn)行檢查；所述濁度傳感器，用于對所述海水樣本中的顆粒物濃度進(jìn)行檢查；所述氧化還原電位傳感器，用于反映所述海水樣本的氧化性環(huán)境狀態(tài)和還原性環(huán)境狀態(tài)；

16、所述溫度傳感器、所述電導(dǎo)率傳感器、所述ph值傳感器、所述濁度傳感器和所述氧化還原電位傳感器以設(shè)定頻率采集實時數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成原水環(huán)境參數(shù)集合；

17、所述原水環(huán)境參數(shù)集合包括所述海水樣本的溫度值、電導(dǎo)率值、ph值、電化學(xué)濁度值與氧化還原電位值。

18、在一些實施例中，所述原水采樣池的出水端設(shè)置有海水離子濃度檢測模塊，海水離子濃度檢測模塊包括微型離子選擇電極陣列系統(tǒng)和等離子體發(fā)射光譜分析子系統(tǒng)；

19、其中，所述微型離子選擇電極陣列系統(tǒng)，用于動態(tài)檢測所述海水樣本中的鈉離子、鉀離子、鈣離子、鎂離子、鋰離子和溴離子的質(zhì)量濃度；其中，每種離子設(shè)置獨立電極通道，所述電極通道的電極頭采用固態(tài)膜式結(jié)構(gòu)；

20、所述等離子體發(fā)射光譜分析子系統(tǒng)，用于分析所述海水樣本中的硼酸根離子、鍶離子與鋇離子的質(zhì)量濃度；所述等離子體發(fā)射光譜分析子系統(tǒng)采用雙通道進(jìn)樣系統(tǒng)與ccd高分辨檢測模塊；

21、所述微型離子選擇電極陣列系統(tǒng)與所述等離子體發(fā)射光譜分析子系統(tǒng)用于協(xié)同檢測進(jìn)而得到原水離子組分參數(shù)集合，所述原水離子組分參數(shù)集合包括多項離子質(zhì)量濃度指標(biāo)。

22、在一些實施例中，所述原水采集模塊執(zhí)行所述識別所述海水樣本的組分特征，進(jìn)而生成分離路徑拓?fù)鋱D的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

23、將原水環(huán)境參數(shù)集合與原水離子組分參數(shù)集合通過高速以太網(wǎng)傳輸至邊緣計算模塊進(jìn)行處理；所述邊緣計算模塊搭載海水組分識別模型和分離流程預(yù)測模型；

24、所述海水組分識別模型，用于通過決策樹結(jié)構(gòu)構(gòu)建輸入變量包括鈉離子濃度、鉀離子濃度、鈣離子濃度、鎂離子濃度、鋰離子濃度、溴離子濃度、硼酸根離子濃度、鍶離子濃度、鋇離子濃度、電導(dǎo)率值與離子濃度比值，輸出結(jié)果為組分標(biāo)簽，標(biāo)簽類型包括富鋰型、富鎂型、高鈉型、高硬度型和多雜質(zhì)型；

25、所述分離流程預(yù)測模型，用于根據(jù)路徑規(guī)則匹配結(jié)構(gòu)構(gòu)建，輸入富鋰型、富鎂型、高鈉型、高硬度型和多雜質(zhì)型，輸出為完整的工藝路徑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

26、通過所述海水組分識別模型運行后生成唯一對應(yīng)的組分特征標(biāo)簽，通過所述分離流程預(yù)測模型以該標(biāo)簽為決策入口，調(diào)用內(nèi)置路徑模塊庫，并根據(jù)當(dāng)前參數(shù)執(zhí)行最優(yōu)路徑推薦；

27、其中，所述分離流程預(yù)測模型生成的結(jié)果為結(jié)構(gòu)化的分離路徑拓?fù)鋱D，所述分離路徑拓?fù)鋱D包括：工藝路徑層級結(jié)構(gòu)、功能模塊配置順序和控制參數(shù)初始化值集合；

28、所述工藝路徑層級結(jié)構(gòu)為分離流程所涉及的功能段劃分，所述功能段劃分包括：預(yù)處理段、離子分級段、高值富集段，功能模塊配置順序，每一級功能模塊的運行先后順序及邏輯關(guān)系；

29、所述功能模塊的類型包括：電驅(qū)離子遷移模塊、梯度溶劑萃取模塊和螯合沉淀模塊，控制參數(shù)初始化值集合包括：每個功能模塊的目標(biāo)電場強(qiáng)度值、膜通量設(shè)定值、反應(yīng)停留時間、萃取劑濃度設(shè)定值、流速設(shè)定值和控制周期；

30、生成所述分離路徑拓?fù)鋱D后以標(biāo)準(zhǔn)xml控制格式輸出，并自動傳輸至中央控制系統(tǒng)，通過所述中央控制系統(tǒng)依據(jù)所述分離路徑拓?fù)鋱D中的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，對所述分離系統(tǒng)中各個模塊進(jìn)行初始化配置并準(zhǔn)備啟動指令。

31、在一些實施例中，所述路徑識別模塊執(zhí)行所述配置限域納濾組件和多級微泡溶氣氣浮單元的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

32、令所述海水樣本首先進(jìn)入所述限域納濾組件，所述限域納濾組件內(nèi)部有安裝聚酰胺材質(zhì)的納濾膜單元，所述納濾膜單元的孔徑范圍為0.001μm至0.01μm；

33、利用所述納濾膜單元對所述海水樣本中的有機(jī)物顆粒和帶有雙價或三價電荷的金屬離子進(jìn)行截留，截留粒徑大于0.001μm；

34、對所述納濾膜單元的配置包括：膜前壓力傳感器、膜后壓力傳感器和流量傳感器，中央控制系統(tǒng)基于膜前后壓差、納濾膜組件通量及濃差極化程度，調(diào)節(jié)膜組件前段水泵轉(zhuǎn)速與膜運行壓力；

35、通過所述限域納濾組件根據(jù)所述分離路徑拓?fù)鋱D中的限定條件執(zhí)行旁路運行或跳過配置；

36、令所述限域納濾處理后的所述海水樣本進(jìn)入所述多級微泡溶氣氣浮單元，所述多級微泡溶氣氣浮單元由三組串聯(lián)布置的氣浮模塊構(gòu)成，每組所述氣浮模塊均包括：臭氧-空氣混合微氣泡注入裝置、反應(yīng)腔體和分離槽，所述臭氧-空氣混合微氣泡注入裝置用于產(chǎn)生粒徑小于20μm的臭氧-空氣氣泡，注入壓力控制在0.1mpa至0.3mpa之間，臭氧體積分?jǐn)?shù)控制在2%至5%范圍內(nèi)；

37、微氣泡通過界面吸附機(jī)制附著在所述海水樣本中的膠體顆粒與非極性有機(jī)分子表面，進(jìn)而促進(jìn)上浮并進(jìn)入頂部氣液分離區(qū)，微氣泡對雜質(zhì)的攜帶能力計算，具體為：

38、；

39、其中，是單位時間內(nèi)微氣泡上浮所攜帶的雜質(zhì)質(zhì)量，單位為，是第類微氣泡的數(shù)量濃度，單位為個，是第類微氣泡的表面積，單位為，是第類微氣泡與目標(biāo)物接觸的平均時間，單位為秒；

40、所述路徑識別模塊執(zhí)行所述配置溫控脫氣腔體和離子閾值分離單元的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

41、令微泡氣浮處理后的海水樣本進(jìn)入溫控脫氣腔體，所述溫控脫氣腔體采用兩段結(jié)構(gòu)設(shè)計，第一段設(shè)定溫度為25℃，第二段設(shè)定溫度為45℃，分別釋放溴化物與硫化氫，脫氣過程由多點溫控電阻模塊與熱敏傳感器陣列協(xié)同控制；

42、其中，逸出氣體經(jīng)頂部氣體導(dǎo)管送入冷凝回收裝置，采用回流式冷凝結(jié)構(gòu)捕集逸出氣體中的水分與目標(biāo)組分；

43、通過所述中央控制系統(tǒng)根據(jù)所述冷凝回收裝置的氣體質(zhì)量濃度反饋調(diào)節(jié)加熱功率與水流速度，使揮發(fā)性組分脫除率達(dá)到90%以上；

44、令溫控脫氣處理后的海水樣本進(jìn)入所述離子閾值分離單元，所述離子閾值分離單元采用雙層反電荷膜結(jié)構(gòu)，包括陽離子選擇性透過膜與陰離子選擇性透過膜，在膜模塊兩側(cè)分別設(shè)置正負(fù)電極板，施加直流電壓控制在3v至5v范圍內(nèi)，形成均勻電場；

45、其中，在電場作用下，多價離子因電荷數(shù)大、遷移速率快被優(yōu)先驅(qū)動至濃縮側(cè)收集槽，而單價離子部分透過透析側(cè)釋放通道進(jìn)入下游模塊；其中，所述多價離子包括鎂離子與鈣離子，所述單價離子包括鈉離子與鉀離子；

46、所述路徑識別模塊執(zhí)行所述配置在線調(diào)整功能模塊和反饋調(diào)節(jié)方法的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

47、每個功能模塊的出液端均配置在線調(diào)整功能模塊，在線調(diào)整功能模塊集成離子選擇電極檢測子模塊、光譜檢測子模塊和流量檢測子模塊；

48、利用所述離子選擇電極檢測子模塊監(jiān)測鈉離子濃度、鈣離子濃度、鎂離子濃度和鋰離子濃度變化，利用所述光譜檢測子模塊分析溶液中有機(jī)物殘留程度與顏色強(qiáng)度，利用所述流量檢測子模塊監(jiān)控當(dāng)前出液速率和內(nèi)部壓差狀態(tài)；

49、通過所述中央控制系統(tǒng)根據(jù)所述在線調(diào)整功能模塊的實時反饋結(jié)果，采用比例-積分-微分閉環(huán)控制策略進(jìn)行調(diào)節(jié)，pid控制器控制邏輯為：

50、；

51、其中，是反饋控制系統(tǒng)在時間的調(diào)節(jié)輸出值，是時間時刻的系統(tǒng)誤差，表示設(shè)定值與測量值的差值，是比例調(diào)節(jié)系數(shù)，反映當(dāng)前誤差的響應(yīng)強(qiáng)度，是積分調(diào)節(jié)系數(shù)，用于消除長期累積誤差，是微分調(diào)節(jié)系數(shù)，用于抑制系統(tǒng)響應(yīng)過快導(dǎo)致的超調(diào)，是積分變量，用于對過去時間段內(nèi)誤差積分處理；

52、通過所述中央控制系統(tǒng)根據(jù)所述分離路徑拓?fù)鋱D中的模塊激活字段在運行前動態(tài)選擇跳過或激活目標(biāo)功能模塊，若海水樣本對應(yīng)組分特征標(biāo)簽為高鈉型，通過所述中央控制系統(tǒng)跳過所述多級微泡溶氣氣浮單元與溫控脫氣腔體，若組分特征標(biāo)簽為多雜質(zhì)型，通過所述中央控制系統(tǒng)優(yōu)先激活所述限域納濾組件與所述多級微泡溶氣氣浮單元。

53、在一些實施例中，所述工藝執(zhí)行模塊執(zhí)行所述配置電場誘導(dǎo)螯合提取和梯度溶劑萃取的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

54、令所述海水樣本的濃縮液首先引入電場誘導(dǎo)螯合提取模塊，所述電場誘導(dǎo)螯合提取模塊內(nèi)填充有聚乙烯亞胺與吡咯烷酮功能基團(tuán)修飾的納米級螯合顆粒材料，螯合顆粒材料的粒徑在50nm至100nm范圍內(nèi)，均勻布設(shè)于三個并聯(lián)的電場梯度腔體內(nèi)；

55、每個所述電場梯度腔體內(nèi)設(shè)置有平行電極板，用于施加直流電壓，形成0.5v/cm至3.0v/cm的電場梯度，利用電場誘導(dǎo)目標(biāo)金屬離子向高電場強(qiáng)度方向遷移，并與螯合顆粒材料中的功能位點發(fā)生專一結(jié)合反應(yīng)，所述目標(biāo)金屬離子包括鋰離子、銣離子和鍶離子；

56、所述電場誘導(dǎo)螯合提取模塊出口配置有梯度溶劑萃取模塊，所述梯度溶劑萃取模塊包括有機(jī)相投加單元、靜態(tài)混合反應(yīng)腔體和相分離通道，溶劑系統(tǒng)由正己烷與乙醇按體積比3:1混合構(gòu)成，目標(biāo)螯合劑為磺基水楊酸，濃度設(shè)定為0.05mol/l；

57、令正己烷-乙醇混合溶劑經(jīng)高精度蠕動泵以0.1ml/min的流速注入反應(yīng)腔體，與進(jìn)入模塊的濃縮液在相界面充分接觸，溴離子、硼酸根離子與中性或弱極性微量物質(zhì)優(yōu)先進(jìn)入有機(jī)相，達(dá)到選擇性萃取；

58、所述工藝執(zhí)行模塊執(zhí)行所述配置金屬離子共沉淀和參數(shù)自調(diào)方法的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

59、令未被所述電場誘導(dǎo)螯合提取模塊或所述梯度溶劑萃取模塊回收的剩余濃縮液進(jìn)入金屬離子共沉淀模塊，所述金屬離子共沉淀模塊設(shè)有ph調(diào)節(jié)單元與動態(tài)加藥單元，ph調(diào)節(jié)單元通過堿液精控泵將溶液ph值調(diào)節(jié)至9.0至9.5范圍內(nèi)；

60、利用動態(tài)加藥單元根據(jù)檢測反饋投加濃度為0.05mol/l的磷酸根離子或草酸根離子，與所述目標(biāo)金屬離子發(fā)生共沉淀反應(yīng)；

61、沉淀反應(yīng)腔體設(shè)置有旋流結(jié)構(gòu)，用于控制沉淀顆粒粒徑在5μm以上，沉淀物經(jīng)排渣通道導(dǎo)出，達(dá)到鈣離子與鎂離子的高選擇性去除；

62、在電場誘導(dǎo)螯合提取模塊、梯度溶劑萃取模塊和金屬離子共沉淀模塊的出液端分別配置在線濃縮比計算模塊，所述在線濃縮比計算模塊集成濃度傳感器、流量計和溫度補償模塊，對出液濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；

63、當(dāng)濃縮倍數(shù)低于分離路徑拓?fù)鋱D中設(shè)定的最小閾值時，通過中央控制系統(tǒng)自動執(zhí)行調(diào)節(jié)操作，所述調(diào)節(jié)操作包括延長螯合停留時間、降低萃取流速、提升加藥濃度或調(diào)節(jié)ph值；

64、通過所述中央控制系統(tǒng)在根據(jù)海水組分識別模型輸出的組分特征標(biāo)簽，結(jié)合分離路徑拓?fù)鋱D中的模塊激活字段，決定當(dāng)前運行周期內(nèi)的富集路徑配置方案，所述富集路徑配置方案包括：當(dāng)組分特征標(biāo)簽為富鋰型時，中央控制系統(tǒng)僅激活電場誘導(dǎo)螯合提取模塊，當(dāng)組分特征標(biāo)簽為多雜質(zhì)型時，中央控制系統(tǒng)激活梯度溶劑萃取模塊與金屬離子共沉淀模塊，當(dāng)目標(biāo)標(biāo)簽同時涉及高鎂型與高硼型時，三個模塊同步激活并并行運行。

65、在一些實施例中，所述反饋優(yōu)化模塊執(zhí)行所述配置全流程數(shù)據(jù)集成平臺和反饋優(yōu)化單元的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

66、在中央控制系統(tǒng)中配置全流程數(shù)據(jù)集成平臺，進(jìn)行統(tǒng)一采集和處理，并集成海水全組分分離系統(tǒng)運行過程中的關(guān)鍵參數(shù)數(shù)據(jù)，全流程數(shù)據(jù)集成平臺包括：傳感器融合中心、反饋優(yōu)化核心模塊和操作指令生成器；

67、傳感器融合中心配置高速數(shù)據(jù)采集通道，接入系統(tǒng)內(nèi)所有已部署的傳感器節(jié)點，采集參數(shù)包括：原水溫度、電導(dǎo)率、ph值、氧化還原電位、膜組件前后壓差、模塊瞬時能耗、目標(biāo)離子濃度變化和出液流速，融合中心內(nèi)部集成基于均值濾波法與小波去噪算法的數(shù)據(jù)清洗子程序，并配套執(zhí)行z-score標(biāo)準(zhǔn)化操作，生成結(jié)構(gòu)化過程監(jiān)測參數(shù)集合；

68、在全流程數(shù)據(jù)集成平臺中加載反饋優(yōu)化核心模塊，反饋優(yōu)化核心模塊由多目標(biāo)遺傳算法子模塊與基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)策略的智能調(diào)控agent共同構(gòu)成；

69、利用多目標(biāo)遺傳算法子模塊以最大化目標(biāo)離子的回收率、最小化單位處理能耗、最小化末端反應(yīng)殘留濃度為目標(biāo)函數(shù)，輸入變量包括：膜組件運行壓力、電場誘導(dǎo)電壓、螯合劑濃度、溶劑注入速率和模塊運行時間，輸出為：參數(shù)調(diào)控向量組，具體為：

70、；

71、其中，是第個調(diào)控方案的綜合優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)值，用于評估該方案的整體優(yōu)劣性，是目標(biāo)組分回收率的加權(quán)系數(shù)，反映對回收率指標(biāo)的偏好程度，是第個調(diào)控方案下的目標(biāo)組分回收率，是單位產(chǎn)出能耗的加權(quán)系數(shù)，反映對節(jié)能指標(biāo)的重視程度，是第個調(diào)控方案下單位目標(biāo)組分質(zhì)量所消耗的能量，單位為，是殘留濃度的加權(quán)系數(shù)，反映對出液純度的要求程度，是第個調(diào)控方案下產(chǎn)出液中的目標(biāo)組分殘留濃度，單位為；

72、利用深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)agent采用近端策略優(yōu)化算法，以歷史運行數(shù)據(jù)為環(huán)境狀態(tài)輸入，以調(diào)控動作組合為輸出，通過系統(tǒng)反饋實時獎勵值對調(diào)控策略進(jìn)行更新，agent優(yōu)化目標(biāo)包括：最大長期回報和最小策略擾動；

73、所述反饋優(yōu)化模塊執(zhí)行所述動態(tài)生成操作指令，并執(zhí)行閉環(huán)控制和策略緩沖區(qū)方法的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

74、將由反饋優(yōu)化核心模塊輸出的最優(yōu)參數(shù)解，傳輸至操作指令生成器，操作指令生成器將優(yōu)化結(jié)果解析為系統(tǒng)可執(zhí)行指令格式，并自動完成內(nèi)容包括：調(diào)整限域納濾組件的膜前壓力和運行壓差，控制電場誘導(dǎo)螯合提取模塊的電壓值和電場梯度，優(yōu)化梯度溶劑萃取模塊的溶劑注入流速和螯合劑濃度，修正金屬離子共沉淀模塊的加藥速率和ph設(shè)定值，動態(tài)設(shè)定各模塊的運行時間窗口和控制周期。

75、在一些實施例中，所述產(chǎn)物歸集模塊執(zhí)行所述配置組分儲存與分區(qū)收集系統(tǒng)，配置終端淡化與純水回收的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

76、在完成高值微量組分選擇性提取處理后，將各類目標(biāo)組分產(chǎn)物流按照離子類型進(jìn)行精確分區(qū)收集，構(gòu)建目標(biāo)組分儲存與分區(qū)收集系統(tǒng)，所述儲存與分區(qū)收集系統(tǒng)包括鋰離子儲罐、鉀離子儲罐、鎂離子儲罐與硼酸根離子儲罐，每個儲罐均由液位監(jiān)測模塊、離子濃度監(jiān)測模塊、溫度穩(wěn)定模塊和進(jìn)液流速調(diào)節(jié)模塊組成；

77、利用液位監(jiān)測模塊采用超聲液位計進(jìn)行實時體積檢測，檢測精度為±1%，離子濃度監(jiān)測模塊，集成微型離子選擇電極傳感器，對儲罐中對應(yīng)目標(biāo)離子的質(zhì)量濃度進(jìn)行持續(xù)檢測，溫度穩(wěn)定模塊，采用恒溫水套與ptc加熱元件聯(lián)動控制，將儲液溫度穩(wěn)定保持于25℃±1℃，進(jìn)液流速調(diào)節(jié)模塊，通過比例電磁閥組調(diào)節(jié)目標(biāo)產(chǎn)物液體進(jìn)入速度；

78、將完成全部目標(biāo)組分提取的剩余產(chǎn)物流引導(dǎo)進(jìn)入終端淡化與純水回收模塊，終端淡化與純水回收模塊由三級反滲透膜處理單元、中空纖維納濾膜過濾單元和ph調(diào)節(jié)與水質(zhì)穩(wěn)定單元構(gòu)成；

79、利用三級反滲透膜處理單元去除殘留溶解離子、小分子有機(jī)物與微量雜質(zhì)，中空纖維納濾膜過濾單元，進(jìn)一步去除大分子殘余有機(jī)物，ph調(diào)節(jié)與水質(zhì)穩(wěn)定單元，調(diào)節(jié)產(chǎn)出水體的ph值于6.5~7.0；

80、所述產(chǎn)物歸集模塊執(zhí)行所述配置殘液價值評估和廢液安全處理的步驟時，執(zhí)行包括以下步驟：

81、令未被收集至目標(biāo)組分儲罐的剩余液體統(tǒng)一進(jìn)入殘液價值評估與智能歸類判斷模塊，殘液價值評估與智能歸類判斷模塊由高價值離子濃度檢測子單元、總有機(jī)碳分析子單元和ph穩(wěn)定性判斷子單元組成；

82、利用高價值離子濃度檢測子單元檢測殘液中鋰離子、鎂離子和硼酸根離子關(guān)鍵高附加值離子的殘余濃度，總有機(jī)碳分析子單元，通過toc分析儀監(jiān)測殘液中有機(jī)污染物濃度，ph穩(wěn)定性判斷子單元，確認(rèn)液體是否具備可調(diào)節(jié)性質(zhì)，并適合后續(xù)回流處理；

83、通過中央控制系統(tǒng)根據(jù)判斷邏輯執(zhí)行殘液路徑分類，判斷邏輯包括：當(dāng)任一高附加值離子濃度超過對應(yīng)回流閾值時，殘液通過自動控制閥門切換至回流路徑，重新導(dǎo)入限域納濾組件或電場誘導(dǎo)螯合提取模塊，當(dāng)toc濃度高于預(yù)設(shè)閾值，且目標(biāo)離子濃度低于最低經(jīng)濟(jì)回收濃度，則殘液被引導(dǎo)至廢液處理路徑；

84、對確認(rèn)不可再回收利用的殘液統(tǒng)一引導(dǎo)至廢液安全處理與中和排放模塊，廢液安全處理與中和排放模塊包括：固液分離單元、雙步中和反應(yīng)單元、排放前檢測單元和智能排放控制模塊；

85、利用固液分離單元采用管式高速離心分離機(jī)，對殘液中懸浮顆粒與溶解沉積物進(jìn)行物理分離，雙步中和反應(yīng)單元，先通過酸堿滴定調(diào)節(jié)ph值至6.5~7.0，再引入氯化鐵形成氫氧化鐵沉淀以捕集殘余重金屬離子，排放前檢測單元，檢測ph、電導(dǎo)率、重金屬離子濃度和toc值，智能排放控制模塊，在排放前獲得系統(tǒng)確認(rèn)信號后自動開啟出液通道；

86、利用配置系統(tǒng)運行資源利用率評估模塊對整個分離過程中的目標(biāo)組分產(chǎn)出效率與資源利用情況進(jìn)行綜合分析，系統(tǒng)運行資源利用率評估模塊采集指標(biāo)數(shù)據(jù)包含：每24小時單位產(chǎn)出目標(biāo)組分的液體體積與質(zhì)量濃度，系統(tǒng)總電耗與總運行能耗，目標(biāo)組分回收率，每噸原始海水中產(chǎn)生廢液的排放體積比例。

87、在一些實施例中，利用所述分離系統(tǒng)從所述海水樣本中分離出的各個組分，用于應(yīng)用到后處理場景。

88、本技術(shù)實施例至少包括以下有益效果：

89、本技術(shù)提供一種基于智能調(diào)控的海水全組分高效分離系統(tǒng)，本技術(shù)方案通過構(gòu)建基于智能調(diào)控的海水全組分高效分離系統(tǒng)，實現(xiàn)了從原始海水樣本采集、多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測、離子濃度檢測、組分識別與路徑預(yù)測、限域納濾與氣浮脫雜、溫控脫氣與離子閾值分離、高值離子富集與多路徑提取、至實時反饋調(diào)節(jié)的全流程閉環(huán)控制；通過分離路徑的自適應(yīng)生成與過程參數(shù)的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，解決了傳統(tǒng)海水資源提取方法對組分適配能力差、能耗高及目標(biāo)物選擇性差等問題，整體的分離系統(tǒng)不僅顯著提升了微量高值離子的提取效率與選擇性，還降低了運行能耗與人為干預(yù)程度，具備結(jié)構(gòu)模塊化、運行智能化、應(yīng)用場景廣泛化的顯著優(yōu)勢。