水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、水污染和水資源短缺是目前人類面臨的重大問(wèn)題。水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究以節(jié)約新鮮水用量、減少?gòu)U水排放為目的，對(duì)節(jié)約水資源及保護(hù)環(huán)境有重要意義。目前對(duì)水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究主要以單個(gè)工廠為研究對(duì)象。其中涉及的過(guò)程包括廢水再利用、再生再利用以及再生循環(huán)使用。文獻(xiàn)中有效的研究方法主要有兩類：水夾點(diǎn)分析法和數(shù)學(xué)規(guī)劃法。作者在文獻(xiàn)工作的基礎(chǔ)上，從分析各類水網(wǎng)絡(luò)的特性入手，對(duì)水網(wǎng)絡(luò)的最小新鮮水量問(wèn)題及最優(yōu)設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了研究，開(kāi)發(fā)了一系列新方法。主要內(nèi)容有以下幾

2、點(diǎn)： 第一：對(duì)于只考慮廢水再利用的單雜質(zhì)單水源水網(wǎng)絡(luò)，傳統(tǒng)方法都是同時(shí)確定新鮮水夾點(diǎn)和新鮮水最小用量，這就需要在計(jì)算過(guò)程中詳細(xì)考慮所有用水過(guò)程。由于水夾點(diǎn)的一個(gè)特性是新鮮水只能用在夾點(diǎn)之下的用水過(guò)程，本文利用這個(gè)特性，提出一種新方法，首先根據(jù)水夾點(diǎn)原理確定該水網(wǎng)絡(luò)的新鮮水夾點(diǎn)，由于水夾點(diǎn)以下的用水過(guò)程只能用新鮮水供給，而夾點(diǎn)之上的用水過(guò)程可以回用水網(wǎng)絡(luò)中其它用水過(guò)程排出的廢水，因此在計(jì)算過(guò)程中只需要考慮水夾點(diǎn)以下的用水過(guò)程就可以

3、得到新鮮水最小用量。該方法可以簡(jiǎn)化新鮮水最小量目標(biāo)值的計(jì)算過(guò)程。 第二：對(duì)于多水源水網(wǎng)絡(luò)，本文提出一種新方法確定各新鮮水源的最小用量。對(duì)于這類水網(wǎng)絡(luò)，不僅要考慮量的問(wèn)題，還要考慮新鮮水源水質(zhì)的問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)應(yīng)先使用水質(zhì)低的新鮮水源以降低資金消耗。同時(shí)，多水源水網(wǎng)絡(luò)中水夾點(diǎn)可能存在多個(gè)。當(dāng)一個(gè)水源的量足夠時(shí)，該水源即可能有其相應(yīng)的夾點(diǎn)。采用該方法，可以同時(shí)確定各新鮮水源的最小用量和其相應(yīng)的夾點(diǎn)，同時(shí)也可以得到該網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)果和

4、相應(yīng)的流程。 第三：對(duì)于考慮再生再利用的單雜質(zhì)和多雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，在處理包含再利用的單雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，我們提出了一種新觀點(diǎn)：如果將再生以后的水流作為新增源水流加入到原來(lái)只考慮再利用的水網(wǎng)絡(luò)中，則用設(shè)計(jì)只考慮再利用的水網(wǎng)絡(luò)的方法就可以設(shè)計(jì)考慮再生再利用的水網(wǎng)絡(luò)。這種方法可以將設(shè)計(jì)再生再利用的水網(wǎng)絡(luò)這樣一個(gè)復(fù)雜的工作轉(zhuǎn)化為計(jì)算再生后水流的流量和濃度這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的工作。與傳統(tǒng)方法相比，本方法極大地簡(jiǎn)化了考慮再生再利用水網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過(guò)