探析废水最小化的过程集成方法研究

《探析废水最小化的过程集成方法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学博士学位论文废水最小化的过程集成方法研究姓名：李英申请学位级别：博士专业：化学工程指导教师：姚平经20030101摘要摘要承资源豹逐年匿乏骤环境污染酶秘趋严重，对过程工、监提溺了废承最小纯熬要求。过程工业不但消耗大量的新鲜水，而鼠排放大量的废水，因此成为工业节水和水污染防治的重中之黧。过程集成技术为废水最小化的研究提供了技术支撵和系统化的方法。本文在全嚣分辑废零最小住麴磅究臻狡葶羹发震趋势蒸磊窭主，对葵过程集成方法逡_}亍了详细、深入的研究，以期对过程工业的节水降污提供一定的理论指导。本论文的主要研究内容有：l，废

2、承最小化可以先邋过考虑回曩l的耀承网络设计减少废东量，嚣利用分穗式废水处理丽络设计降低菠水中杂质含量以达到环境允许撵放标准。这种分步设计所采用的两种主要过程集成方法；水夹点拽术和数学规划法发展比较成熟，但各有局限性。本文提出了水夹点分析和数学规划相结合的方法，既加深了对过程的理解，又通过设诗矮黪豹绩爱实骥了超结橇降终；显不存在鹈络诿撬嚣搡幸鐾分隔黎竭憨。实鲷验证所得网络设计结果熙接近全局最优。2．用水网络和废水处理网络同步设计既进一步减少新鲜水的用爨和废水的排放量，又可以减少废东处理费用。数学援划霹其有同步俊亿和霹时处理多曩标

3、权簿豹优点或为同步设计的有效方法。作为废水疆小纯研究的难点和热点，本文对水网络废水最小化同步设计方法进行了研究，首先建立了包含回用、再生网用和再生循环等废水最小化集成方法的有分流水网络超绒构，它可以根据需要划分为分步设计中的两个子系统袋溪定为无分浚东薅络。在藏基磁上，阻经济缝为嚣标，巧凌稀救标准为约束，建立了超结构NLP模型。由于横型约束中的浓度乘以流擞双线性项导皴问题非凸，根攒疑特点采用自适应模拟退火遗传算法求解。与分步设计和文献同步优化结巢比较涎鞠所提方法怒蠢效款。3．随着环境闷题的弱益突出，对环境影响因素的优化开始集成到

4、系统设计中，同时为了更好的处理废水中污染物微量浓度就对环境产生较大影响的情况，把环境闲索作为没计匿栋，与经济爨标进行权衡，从丽形成废水最小化的多露撂优化。以多目标傀纯缝莱为依据，对袋求最小纯浚计挺鑫了零撵教静譬稼。在此基礁土撬出了一种废水零排放的复合型方法，首先通过回用、再生回用和再生循环求得系统中所需最小循环水檄：再通过分布式废水处理网络设计的常规处理使废水中污染物浓度降低大连理工大学博士学位论文到瀵是深度处邂革元熬入霜瑟求；最蜃钟慰特定污染镄选择台适瓣潆度楚理设辫嫒废水达到闭路循环的要求。文中以实例阐述了废水零掷放的设计过

5、稔及可行性。4．为了求解上述废水最小化同步设计所形成的非凸NLP和MINLP问题，本文丁r发了蠢适应模拟退火遗传算法。它克服了确定性算法由于数值奇异找不到可行解面收敛飘难或容荔陷入麓部最饶瓣弼隈注，耋逶应添整步长鞠溢洚静策旗箨嵩了算法懿运算速度和搜索剐解的质量，并且遗传算法的加入弥补了其内层由于艇有历史遗患-陡嫩以实现全局优化的不足。经对非凸NLP和MINLP问题的测试，表明该算法在收敛速度、数曼大摄率获缮全髑簸往麓方瑟典有夷努豹，羧麓。在就蒸戳上，本文采用线性加权．改变板因子的方法将自适应模拟邋火遗传算法糟于多目标恍化。关键

6、词：废水最小化；过程集成技术；水夹点技术；数学舰划法；超结构建模；自邋应模拟退火遗传算法；多目标优化；废水零排放。ABSTRACTThescarcityofwaterresourceyearafteryearandtheseverityofenvironmentalpollutiondayafterdaycallforprocessindustriestoactualizewastewaterminimization，Processindustrynotonlyconsumeslargeamountoffreshwaterbu

7、talsodischargesagreatdealofwastewaterSoitbecomestheemphasisofindustrialwatersavingandwaterpollutionprevention．Processintegrationtechniquesprovidetectmicalsupportandasystematicapproachforwastewaterminimizationresearch．Onthebasisofanalyzingroundlytheactualstatusanddev

8、elopmenttrendofwastewaterminimizationwelucubratetheprocessintegrationtechniquesofwastewaterminimizationindetailtodirectthewatersavingandpo