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、減少廢水排放為目的，對節(jié)約水資源及保護(hù)環(huán)境有重要意義。目前對水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的研究主要以單個(gè)工廠為研究對象。其中涉及的過程包括廢水再利用、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，對水網(wǎng)絡(luò)的最小新鮮水量問題及最優(yōu)設(shè)計(jì)問題進(jìn)行了研究，開發(fā)了一系列新方法。主要內(nèi)容有以下幾

2、點(diǎn)： 第一：對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)算過程中詳細(xì)考慮所有用水過程。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)以下的用水過程只能用新鮮水供給，而夾點(diǎn)之上的用水過程可以回用水網(wǎng)絡(luò)中其它用水過程排出的廢水，因此在計(jì)算過程中只需要考慮水夾點(diǎn)以下的用水過程就可以

3、得到新鮮水最小用量。該方法可以簡化新鮮水最小量目標(biāo)值的計(jì)算過程。 第二：對于多水源水網(wǎng)絡(luò)，本文提出一種新方法確定各新鮮水源的最小用量。對于這類水網(wǎng)絡(luò)，不僅要考慮量的問題，還要考慮新鮮水源水質(zhì)的問題。一般來說應(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：對于考慮再生再利用的單雜質(zhì)和多雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)來說，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)簡單的工作。與傳統(tǒng)方法相比，本方法極大地簡化了考慮再生再利用水網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)過