廢水最小化的過程集成方法研究.pdf

1、該文在全面分析廢水最小化的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上,對其過程集成方法進(jìn)行了詳細(xì)、深入的研究,以期對過程工業(yè)的節(jié)水降污提供一定的理論指導(dǎo).該論文的主要研究內(nèi)容有:1.廢水最小化可以先通過考慮回用的用水網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)減少廢水量,再利用分布式廢水處理網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)降低廢水中雜質(zhì)含量以達(dá)到環(huán)境允許排放標(biāo)準(zhǔn).這種分步設(shè)計(jì)所采用的兩種主要過程集成方法:水夾點(diǎn)技術(shù)和數(shù)學(xué)規(guī)劃法發(fā)展比較成熟,但各有局限性.該文提出了水夾點(diǎn)分析和數(shù)學(xué)規(guī)劃相結(jié)合的方法,既加深了對過程的

2、理解,又通過設(shè)計(jì)規(guī)則的使用實(shí)現(xiàn)了超結(jié)構(gòu)降維;且不存在網(wǎng)絡(luò)調(diào)優(yōu)和操作分隔的問題.實(shí)例驗(yàn)證所得網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)結(jié)果更接近全局最優(yōu).2.用水網(wǎng)絡(luò)和廢水處理網(wǎng)絡(luò)同步設(shè)計(jì)既進(jìn)一步減少新鮮水的用量和廢水的排放量,又可以減少廢水處理費(fèi)用.數(shù)學(xué)規(guī)劃因具有同步優(yōu)化和同時(shí)處理多目標(biāo)權(quán)衡的優(yōu)點(diǎn)成為同步設(shè)計(jì)的有效方法.作為廢水最小化研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn),該文對水網(wǎng)絡(luò)廢水最小化同步設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究,首先建立了包含回用、再生回用和再生循環(huán)等廢水最小化集成方法的有分流水網(wǎng)絡(luò)超

3、結(jié)構(gòu),它可以根據(jù)需要?jiǎng)澐譃榉植皆O(shè)計(jì)中的兩個(gè)子系統(tǒng)或限定為無分流水網(wǎng)絡(luò).3.隨著環(huán)境問題的日益突出,對環(huán)境影響因素的優(yōu)化開始集成到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,同時(shí)為了更好的處理廢水中污染物微量濃度就對環(huán)境產(chǎn)生較大影響的情況,把環(huán)境因素作為設(shè)計(jì)目標(biāo),與經(jīng)濟(jì)目標(biāo)進(jìn)行權(quán)衡,從而形成廢水最小化的多目標(biāo)優(yōu)化.以多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)果為依據(jù),對廢水最小化設(shè)計(jì)提出了零排放的目標(biāo).在此基礎(chǔ)上提出了一種廢水零排放的復(fù)合型方法,首先通過回用、再生回用和再生循環(huán)求得系統(tǒng)中所需最小循環(huán)