單雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)節(jié)水優(yōu)化應(yīng)用研究.pdf

1、水資源短缺是人類目前面臨的重大問題，節(jié)水減排已成為企業(yè)追求生產(chǎn)效率和保護環(huán)境等方面的重點，以節(jié)約新鮮水、減少廢水為目的水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)受到了越來越多的關(guān)注。為應(yīng)對全球可利用水資源短缺日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀，在提倡可持續(xù)發(fā)展的形勢下，世界各國對水資源的合理利用及廢水的處理方式提出了更高的要求。
　　本文在對比水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化常用方法的基礎(chǔ)上，分析其各自存在的優(yōu)缺點及適用范圍，確定使用夾點法來研究本文所要優(yōu)化的只考慮單雜質(zhì)的用水網(wǎng)絡(luò)。介紹了夾點法的主

2、要分析步驟:利用濃度—負荷曲線或問題表法確定夾點位置并得到最小新鮮水流率、根據(jù)需要選用最大傳質(zhì)推動力法或最小匹配數(shù)法對所研究水網(wǎng)絡(luò)中的各級水流進行合理分配、明確每級用水管線的分配水量并做出水網(wǎng)絡(luò)分配圖。
　　分析某石化廠用水單元現(xiàn)狀，收集有效數(shù)據(jù)并進行對比分析，篩選出具有優(yōu)化價值的用水單元，最終選取含有六個用水單元的水網(wǎng)絡(luò)作為研究對象，以懸浮物為其關(guān)鍵雜質(zhì)，利用夾點法進行水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造:首先采用問題表法求出最小新鮮水流率，再運用最

3、小匹配數(shù)法確定各級流量分配關(guān)系，得到水網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化后的水流分配圖。改造之前新鮮水用量為210t/h，改造之后新鮮水用量降為90t/h，節(jié)水率為57.14％，優(yōu)化之后的水網(wǎng)絡(luò)最大程度提高了水的利用率，實現(xiàn)了水流梯級利用。
　　運用濃度—負荷曲線計算夾點來確定最小新鮮水流率的過程中，需要通過移動供水線來取得與濃度—負荷曲線的交點，如果所取交點不準(zhǔn)確將對最小新鮮水流率的確定產(chǎn)生偏差，而運用問題表法計算將能夠得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，然而當(dāng)所研究水網(wǎng)絡(luò)中

4、用水單元較多時，運用問題表法計算最小新鮮水流量的過程將變得十分繁瑣，計算過程中出現(xiàn)錯誤的幾率也大大提高，本文采用Visual Basic編程設(shè)計出可實現(xiàn)問題表法計算過程的計算軟件，該軟件包括窗體模塊和程序命令編輯模塊兩部分。窗體模塊實現(xiàn)對需求數(shù)據(jù)的輸入和最終結(jié)果的輸出，程序命令編輯模塊實現(xiàn)計算過程的計算機化。該軟件適用于有確定用水單元的水網(wǎng)絡(luò)計算過程，人機交互界面清晰，數(shù)據(jù)輸入與輸出過程簡潔，程序命令簡單易懂。
　　為了應(yīng)對所研究

5、水網(wǎng)絡(luò)中用水單元可能出現(xiàn)增減的情況，采用Matlab與Excel相結(jié)合的方法計算最小新鮮水流率。運用Matlab軟件編輯實現(xiàn)問題表法計算要求的M文件，在M文件中增加調(diào)用用來輸入已知數(shù)據(jù)Excel文件的命令，并將問題表法計算過程中每一步驟的計算結(jié)果在另外一個Excel中顯示。Matlab和Excel的組合在求解水網(wǎng)絡(luò)最小新鮮水流率的過程中不受制于所研究用水單元個數(shù)的限制，并且在顯示輸出數(shù)據(jù)的Excel中包含了問題表法計算過程中每一步的計算