水夹点技术理念下工业用水整改方法研究

《水夹点技术理念下工业用水整改方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、水夹点技术理念下工业用水整改方法研究第一章绪论1.1研究背景随着社会经济的不断发展和城市化水平的日益提高，人类对水资源的需求越来越大，生产生活产生的污废水也日益增长，由此带来的水资源供需矛盾也愈发突出。据相关资料，19001975年，世界耗水量每年以3%-5%的速度递增（表1-1)⑴。根据历年中国环境年鉴数据[2]，我国工业用水需求大，占全国总需水量的20%，而工业废水的排放量达到了全国污水排放的45%左右。这说明，我国工业用水的新鲜水耗高、水重复利用率低，新鲜水耗高于发达国家水平。以炼油行业为例，我国11原油消耗水量为2.37m3，比国际平均水平（0.5m3)高出

2、近五倍[1]。因此，我国的节水减排工作刻不容缓。现有的主要节水减排技术方法包括水夹点技术、中间水道技术、质量集成等技术[3]。其中水夹点技术经过几十余载的发展，得到了较为广泛的应用。众多工程应用实例表明，水夹点技术是一种非常有潜力的节水减排技术方法。本论文选择水夹点技术为研究对象，对工业用水优化方法进行深入研究。1.2研究目标和内容本研究依托于国家水体污染控制与治理科技重大专项（2009ZX07208-002)和中法国际科技合作项目（2010DFB90590)。水专项子课题辽河制药行业节水减排清洁生产关键技术研究的总体目标是通过制药行业节水减排关键技术的研究与示范，

3、突破制药行业节水减排和水循环利用清洁生产关键技术，幵展清洁生产技术集成，从而促进辽河流域水体污染控制目标的实现。中法科技合作项目石化和制药行业节水减排技术合作研究的总体目标是以减量化、再利用和资源化理念为指导，以制药行业节水减排为重点，以系统性、集成性、市场化为原则，紧密依托国家重大水专项研究基础，与法国国家科学研究院合作研究水资源循环利用系统优化方法，突破制药废水处理技术瓶颈，为我国制药行业节水减排提供全面、系统的技术支撑。通过水资源循环利用系统优化方法，在制药行业的生产过程中寻求水资源在生产线中的废水直接回用、废水再生循环及废水再生回用，最终减少新鲜水量的消耗和

4、废水量的产生，达到新鲜水用量最小、废水产生量最小，从而为行业企业的节水减排和经济效益的提高做出贡献本论文紧密依托水专项和中法国际科技合作项目，对水夹点技术进行进一步的探讨与分析，研究目标为解决水夹点技术现有应用中存在的三点技术瓶颈，以期为该技术后续的应用提供更具可操作性、更易实现的方法，有助于更好的实现工程应用效果。主要研究内容有：1、通过文献调研对现有水夹点技术应用面临的技术瓶颈进行分析；2、运用适当的评价方法进行因子蹄选；3、对水夹点技术表达方式进行改造，形成新的模型方法以简化传统水夹点技术中水质指标选取和极限水数据确定、计算机编程求解和人为网络调整的过程；4、

5、以东北制药厂Vc生产线为案例进行实证研究。第二章水夹点技术的研究现状2.1水夹点技术在国外的发展夹点技术最初由BodoLinnhoff提出，是一种换热网络合成技术，主要用于解决换热网络系统中的瓶颈问题-温度夹点问题[7]，属过程集成技术早期的一个重要进展。夹点技术的主要概念是在Limihoff的硕士论文（1972年，苏黎世理工学院）和博士研究课题过程网络设计的热力学分析（1979年学位授予，利兹大学）中提出来的。在他的早期研究工作中，Lirmhoff在1972年获得了苏黎世理工学院格奥尔格-费舍尔奖，在1980年获得英国化学工程师协会莫尔顿奖章和最佳文章荣誉。他的工

6、作从1978年初的一系列文章开始得以发展。尽管他和JohnR.Floa等人[8]以炼油厂为实例将水夹点技术应用于水分配网络设计中，从而实现了新鲜水消耗和废水产生均减少20%，总成本减少接近20%的效果。此后过程工业水分配网络的设计方法便引起了科学界的重视和广泛兴趣。Ei-Halith在一系列论文中正式提出了水夹点技术这一概念同时提出了极限水曲线、极限水复合曲线等新概念，至此形成了一种比较完善的水系统集成优化方法。从此，水夹点技术的研究成为热点，运用这一技术对工业用水网络优化设计的分析与探讨大量涌现，有关论文也相继问世1997年，Olesen等人基于ann和刘裔安所著

7、的《Industrialann和刘裔安的著作《Industrial].1995.[8]TakamaN,KuriyamaT,ShirokoK,etalOptimalrefinery[J].putersChemicalEngineering,1980,4(4):251-258.[9]EtiegniL,,Ofosu-AsieduK.Designofanefficienttanninextracteffluenttreatmentsystem[J].ithR.isation.ChemicalEngineeringScience,1994,49(7):981-1006.(