水夹点分析与数学规划法相结合的废水处理网络优化设计

提出了水夹点分析和数学规划法相结合的废水处理网络最优设计法.基于对过程用水的理解,通过水夹点分析得出废水处理网络设计的基本规则.在此基础上建立了废水混合、合并、处理和排放各种可能匹配方案的废水处理网络超结构及其NLP模型.既避免了用水夹点综合设计废水处理网络存在回路,又在一定程度上防止了超结构规模过大、NLP维数太高、求解困难.采用通用代数建模系统(GAMS)得到废水处理网络最优设计方案.文献中的应用实例表明,所提方法可充分发挥水夹点分析处理结构的简洁实用性和超结构NLP寻求最佳方案的优点.     

城市区域用水网络的集成与优化

针对城市区域用水网络的节水优化问题，建立了半连续间歇用水网络的优化数学模型．以某大学校园的用水网络为实例，通过实验获得了模型中各用水过程的进出口浓度极限数据，并估算了各用水过程的污染物负荷．采用LINGO软件求解了该数学模型，获得了可节约新鲜水约12％的水回用网络．研究表明，所提出的半连续间歇用水网络模型反映了市政区域用水的主要特征，可用于优化城市区域的水回用网络．     

用能与用水同时最小化过程综合方法研究

水网络是一种特殊的质量交换网络，但在水网络设计中同时考虑能量集成的研究很少，且大多限于单杂质系统。因此将水网络中用能与用水同时最小化的多目标优化通过问题分解转化为单目标优化，将多杂质问题转化为单一关键杂质用水操作的最小新鲜水流量问题，通过水夹点分析方法，得到优化的水网络；考虑用水单元操作温度，对水网络进行能量集成，最终得到用水和用能同时集成的优化的水网络。用文献中的例子进行了计算，所得最小用水量和能量消耗量与文献中的结果相同。该法也可以用于多杂质系统。     

苯酚丙酮装置烃化单元能量系统优化

采用夹点技术对苯酚丙酮装置烃化单元进行了能量系统优化,计算确定现行换热网络有28.2%的节能潜力.通过对现行换热网络的夹点分析,找出了不合理的换热匹配.在现行换热网络已有结构特点和工艺要求的基础上,提出了换热网络优化改造方案.优化后烃化单元的换热网络可节省加热公用工程3 908.58 kW,投资回收期仅为3个月.     

某氯碱化工集团PVC糊树脂厂水网络优化

文章以安徽某氯碱化工集团PVC糊树脂厂为研究对象,探索工业水网络的优化设计;在分析该厂用水现状的基础上,采用数学规划法,建立了废水回用网络优化模型;利用GAMS通用软件优化计算,得到了经优化的用水网络和最小新鲜水耗用量,并通过水网络结构的调整,提出了最终水回用方案.     

大规模过程系统全系统能量优化综合

根据过程系统中各种单元装置的用能特点 ,提出过程用能一致性原则和用能特性 ,并形成一大规模的虚拟换热网络 .在此基础上 ,提出大规模换热网络的分解方法———基于流股虚拟温度的总组合曲线的分解方法 .在总组合曲线上 ,结合夹点分析与数学规划的方法 ,对大规模的虚拟换热网络按其温度间隔进行分解 ,得到多个规模小、较易求解的子系统 ,使得大规模能量系统的分解具有清晰的物理意义 ,便于与实际对应 ;同时也易于进行模型的数学处理 ,可结合夹点设计、数学规划方法进行优化设计与分析调优 .并提出一种方便、快捷有效的优化算法———遗传模…     

一种RBF神经网络高精度算法研究及应用

剖析了RBF神经网络基本算法的原理以及激励函数参量与隐层单元数量按经验选取所带来的问题.基于RBF神经网络结构,以网络的权阈值为设计变量,网络误差为目标函数,通过合理的动态变量排序,构建了一种RBF神经网络的新的高精度算法,并编制计算程序.与RBF网络基本算法相比,这种算法是以权阈值为未知变量的真实优化过程,实现了RBF神经网络的高精度计算.从方程论理论出发,给出了网络隐层结构的合理确定方法.通过实例的程序分析,表明了该优化算法具有较高的样本拟合与插值精度,为进一步理论研究与工程应用提供基础.     

水资源优化配置中的市场交易博弈模型

提出了一种把用水权和排污权结合起来的水市场交易方案．该方案首先根据一定流域内用水者的用水权、排污权的初始分配不同,用水过程中水资源的利用率、节水成本、治污成本等不同,从而导致其用水效益不等的状况,建立了以水资源社会总效益最大为目标的完全信息动态博弈模型,随后基于逆向归纳法求出此模型的子博弈精炼纳什均衡解,得到用水者在水市场中可行的最优交易方案．该方案综合考虑了用水者的用水权和排污权,充分利用市场机制来优化配置水资源,算例表明了模型具有可行性．     

非跨夹点流股的混合对用水网络用能变化的影响

运用夹点分析法,针对用水网络中非跨夹点混合,研究了流股混合引起的系统用能变化与系统夹点位置之间的关系。对于非跨夹点流股,夹点下热流股与夹点上冷流股之间的混合,不会给系统带来能量惩罚;而非跨夹点流股的其他混合形式,不会给系统带来节能效果;非跨夹点热流股间以及冷流股间的混合均不会减少系统换热的热负荷。这些结论可作为用水网络的设计及已建水网络调优的理论依据。     

钢铁综合企业用水网络优化及其评价指标体系

把钢铁企业的各用水环节和生产过程作为一个系统来研究,将物质流分析(substance flowanalysis,SFA)的跟踪模型借用到钢铁企业的用水网络优化研究中,构建钢铁企业的用水网络模型及其评价指标体系.以我国某大型钢铁集团为例,构建其用水网络模型,并识别出其用水系统存在的问题,依此对其优化和评价分析.结果显示:节水潜力大的环节主要体现在焦化、连铸和轧钢工序;评价指标中水环境效率提高潜力大,优化措施的节水成效显著.将物质流的跟踪模型理论和方法应用到钢铁企业用水网络的优化分析,可为其提供理论指导.     

太阳能热水器供水的污染现状

文章以目前家用太阳能热水器存在的二次污染产生的原因分析入手,从设计、材料、管理多方面提出解决的办法,从而为加速和推广安全有效使用太阳能热水器提供帮助。     

虚拟水战略中的蓝水和绿水细分研究

 对虚拟水资源中的蓝水和绿水进行细分,在此基础上评价通过实施虚拟水战略节约的能被农牧业生产之外其他社会经济部门利用的水资源量,是在更宽广范围内进行区域水资源优化配置的重要前提。通过构建蓝水绿水细分模型估算了虚拟水战略中的蓝水资源量和绿水资源量,并以北京市为例开展实证研究。结果表明,北京市主要粮食作物生长消耗的虚拟水中,在考虑土壤水储存和不考虑土壤水储存两种情况下,2007年消耗的蓝水资源量分别为6.21、6.29亿m3,均明显多于同期消耗的绿水资源量;1999年以来基于粮食贸易输入的虚拟水资源量和蓝水资源量迅速增加,其中蓝水输入量最高已达38.80亿m3,而2001—2007年基于口粮贸易的蓝水输入量占相应实体水资源量的比例均高于50％。因此,近年来虚拟水战略在缓解北京市水短缺危机方面已发挥了重要作用,而对虚拟水资源中蓝水和绿水进行细分可为在更宽广范围内进行区域水资源优化配置提供参考。     

水权制度与用水定额交易

本文根据我国城市水资源短缺的现实，研究了水权制度、水权市场的理论依据和用水定额交易的概念以及实施的基本思路，指出实现用水定额交易的关键是政府创造条件以降低交易成本，真正实现市场化流通。     

城市水环境与水生态建设

太原市是一座水资源严重缺乏的城市，经过近几年的改造与治理，城市水生态环境有所改观，但是，根本的问题还没有得到彻底解决，为此特聘请清华大学水利系教授、博士生导师方红卫来并，就城市水环境与水生态建设举办了专题讲座。     

虚拟水、虚拟水贸易与水资源安全新战略

本文介绍了虚拟水和虚拟水贸易的科学概念，综述了国际上虚拟水贸易的状况及典型国家和地区虚拟水战略的应用情况，分析了虚拟水概念和虚拟水贸易的实用价值和启示，提出了构筑全球化的我国水资源安全新战略的对策建议。特别指出：若采用虚拟水战略，就完全可以不用建设南水北调西线工程。     

节约用水保护水资源

针对山西省及太原市目前所存在的水资源危机和水资源的使用现状,分析了在使用过程中所存在的问题,指出只有采取全面节约用水、合理利用水资源和进行生态建设等措施才能保持水资源的可持续利用和经济的可持续发展。     

跨流域调水及其对陆地水循环及水资源安全影响

跨流域调水是解决我国区域水资源配置的重要手段与途径,也是21世纪全球水系统计划科学前沿和我国北方水资源安全保障关注的重点问题.本文研讨了与气候变化与跨流域调水联系的陆地水系统概念,分析了与环境变化问题联系的国际发展态势.以跨长江、黄河、海河流域的南水北调中线调水区和北京受水区为典型区域,论述我国南水北调重大调水工程实施对陆地水循环影响及水资源安全保障研究关键科学问题,提出该复杂性问题研究的若干重点、研究途径与方法.     

广州西村和石门水厂取水口迁址的论证分析

采用网河区非稳态水量,水质数学模型,对广州西衬和石门两水厂的拟搬迁方案进行了详细的论证分析。分析结果表明：拟迁址处的水质较现水源地的水质明显改善;在控制好未来污染源的条件下,拟迁址处的水质基本可满足水源的要求。     

变咸水湖为淡水湖

依据咸水湖的成因及工业锅炉通过排污以保持盐平衡的原理,提出了一种将咸水湖大部分水面改造为淡水湖的方案,其关键在于为咸水湖创造一个出口,以排出过多的盐分,从而逐渐淡化咸水湖,最终使其水质达到淡水湖的标准.文中进行了数学推导,提出了分割湖面,闸门开设位置等的原则;并讨论了咸水湖淡化的速度问题给出了湖水含盐量在淡化过程中与时间t及其它相关量的数学模型.本方案不需淡化装置,不耗费能源.     

热水供暖系统的水力调节

热水供暖是我国北方地区冬季采暖的一种常用方式,热水供暖系统水力调节的基本方法可分为初调节和运行调节。初调节是对“流量”的调节,运行调节是对“热量”的调节,其目的都是使供热量与用户的热负荷相适应。