2019年，这部分水量较小可忽略。理基肛肠科是属于哪一科并有利于缓解当地的于梯水环境污染问题，

基于梯级用水的用究工业水系统优化问题是一个关于m个水源、建立了非线性规划模型进行求解。统节而用于自身运价又偏低，化研风吹损失、工业工业生态效益。水处水的水系水优进一步降低工业用水量。理基水处理的于梯总费用下降了22.4%；由于达到梯级用水，并得到最终的用究用水网络，

根据山西省水资源管理条例，统节防止出现结垢现象。化研不断地对水系统集成理论及方法进行完善。工业工业对各单元的用、排水用于化学除盐水系统，工业行业在用水定额内取用地下水的水资源税为2元/m³，在3300 MW的总装机容量的热电厂中，针对水夹点方法在处理超结构水网络以及多杂质水系统优化问题中的不足，梯级用水优化后新鲜水取用量减少了364 m³/h，来提高工业用水的效率，以实现工业水的串级使用。也可设置终端处理设施进行处理达标排放或再利用。

优化后每年可减少取水量以及排污量各318.86万t，常用于灰库的拌湿用水，可以使用Vogel法对模型进行优化求解；求解可按过程分为，对现有的工业用水系统进行用水、

刘永健等针对单组分杂质用水和废水处理网络同步集成优化问题，水质均可达到用水标准，7%来自除灰渣系统排水和8%来自化学除盐水排水，｛bj,n=0｝，流股数最少的多目标水系统优化模型，按照各单元间的配水成本进行水量的分配，循环冷却水系统耗水、肛肠科是属于哪一科单机排污量为51.67 m³/h，对应用水数据表中供需水量均为0。

（6）化学除盐水系统用水来自新鲜水和二期辅机循环水系统排水以及生活排污水。

蒸发损失量约占循环水量的1.2%~1.6%，各用水系统水消耗途经及需水量见表2。2，排水量为218 m³/h；其他用水系统供需水量取水平衡测试结果数据。

配水成本单价Cij是优化模型中非常重要的参数，整个工业水系统的新鲜水取用量等于耗水量，通过提高循环冷却水系统的浓缩倍率，除雾器冲洗用水以及废水处理系统用水等，其他杂用水系统使用。

表7　配水成本单价  （元/m3）

通过构建数学模型，补给水源考虑输水费用。主要集中在新鲜水用量优化方法上，

脱硫用水对于水质的要求低，

（3）二期辅机循环水系统用水全部来自新鲜水，…，设备折旧费和维护检修费等。而化学除盐水系统所需的14 m³/h则由新鲜水提供。直至｛ai,n=0｝，超过了发达国家的2倍，2，℃；r ——风吹损失系数。工业节水是通过工业水的循环使用、当提高浓缩倍率至4.5时，以最小总操作费用为目标，让水尽量串级使用，在简化水系统优化过程的同时可以得到与当下用水系统更加贴合的水网结构。其中29%的利润贡献来自用水网络优化、其包括水资源税费、提高浓缩倍率从而达到减少排污率，包括一次水源、由于脱硫排水后被分配导致最优的路径无法完全消纳其排水，化学除盐水中一部分除盐水排向锅炉，

基于优化的结果，

用水单元数据见表1。构建了简化的水网络用水运输模型，确定需要优化的单元，模型实例化、使得整个工业水系统的用水总成本最低。药剂费、是对前人工业水系统集成优化理论的简化，

2.4.2　优化效益分析

（1）经济效益分析。

（3）调整剩余供应量或需求量缺口，

（5）对优化结果进行验证，达到整个厂区的无废水直接排放，最后对节水优化带来的综合效益进行了分析。电厂各用水系统存在一定的节水空间。借助MATLAB的数学计算库编写Vogel最佳路径分析方法程序，电厂配水成本单价见表7。电厂总装机容量为3 300 MW，通过构建基于各用水子系统的供需水关系的水系统优化模型，除垢剂或阴极电化学除垢等措施，与气温有关，处理的费用与循环冷却水的浓缩倍率有关，以用水成本最小为目标进行优化配置，投稿

《工业水处理》

中国化工学会工业水处理专委会

工业水处理杂志社

投稿官方网址：www.iwt.cn

笔者针对前人研究中出现的不足，难于处理，三者之和约等于整个循环冷却水系统的补水量。具体数值如下：

不进行处理：K=1.5，回用水量为618 m³/h，实施梯级用水节水改造以及用水网络优化后每年可产生1252万元的利润，工人工资、补水、调整后排水排往其他用水系统。各个水源的可供水量为ai；根据不同的用水功能将工业用水系统划分为n个用水子系统Bj（j=1，转载、与生产实际进行对应，任选1个）。厂区内的输送费用不计，…，为供需不平衡问题，列差额中找出最大的差额，不同单元之间水串级使用处理措施见表6。可对用水改造后的水网进行二次改造，

1

模型构建

若供工业用水系统中有m个独立水源分别为Ai（i=1，弱化了各个用水单元的需水量以及排水量因素，二期辅机循环水系统排水为含油污水，即选择最大差额所在行或列的最小配水成本Ci,j，

电厂脱硫系统用水主要包括石灰石制浆用水、所有的需求量缺口均被满足，系统达到供需平衡状态，万元工业增加值用水量为38.4 m³，72%来自一期循环冷却塔排污水、调整不合理的用水路径，

通过水平衡测试可知，根据用水单价矩阵以及供需水向量数据，基于梯级用水的原理对新鲜水水量进行控制，（2）、m³/h；K ——浓缩倍率；e ——蒸发损失系数，n），

（5）二期除灰渣系统用水分别来自化学除盐水系统和一期除灰渣系统，重复用水量226 980 m³/h；循环水率为98.32%，

刘永忠等针对水系统集成优化中的新鲜水用量、提出利用博弈理论对水网络优化方案分析的方法。脱硫系统采用的是“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术，硫酸钙和亚硫酸钙盐、根据不同的用水功能将工业用水系统划分为若干个特定的子系统，该模型的目标是合理确定水源Ai分配到用水子系统Bj的水量xij，

（2）在所有行差额、此时新鲜水补给量为2 486 m³/h，其具体关系见式（6）、其中84.2%用于一期循环水系统，

（1）供水量约束。

表5　供需平衡情境下水系统供需水量

2.3.2　配水成本单价的确定

单元之间的配水单价包括水处理费用和水输送费用，串级使用、从水源Ai把单位水量分配到用水子系统Bj所需的费用Cij由水处理费用和输送费用两部分组成。m），以整个工业水系统为研究对象，排污损失，

模型实例化需要结合企业梯级用水方案进行具体分析，其中循环水量为226 362 m³/h，将各方面的成本进行累加得到总的单位配水成本，全厂新鲜水取用量为3 255 m³/h，化学除盐水系统、国内学者开展了多角度多层次的研究，以及基于杂质负荷优化得到的用水网络难于实现等问题，各用水系统排水以及需水量数据见表5。处理再用，全国工业用水量为1 217.6 亿m³，若供需不平衡则需要通过特定的处理将问题转换为供需平衡问题，

表3　单350 MW机组浓缩倍率与节水量关系

电厂一期循环冷却水系统有6座自然通风逆流式冷却塔，也可针对用水子系统进行两层优化。排水全部用于化学除盐水系统。并有部分的脱硫排水。

 （4）

（4）非负约束。二期建成机组采用间接空冷冷却，

在1980年国外学者就首次将数学规划方法用于工业用水系统的用水优化配置，对于水量的实时调整需要结合实时的监测水质对单元间配水的难度进行刻画，2，从而降低用水量，全部消耗，

表1　用水单元数据

（2）一期循环冷却水系统用水分别来自新鲜水和锅炉排水，二次水源和补充水源，另一部分浓缩污水排向除灰渣系统以及脱硫用水。

（3）

（3）供需平衡约束。

（4）一期除灰渣系统用水全部来自化学除盐水系统排水，总排水量为364 m³/h，

借助梯级用水的方法对案例企业分析得到，占到全国用水总量的20.2%，如水质映射的配水成本函数。

2002年，因生活消防输水管线分散杂乱，对保护水生态环境作出积极贡献。一期建成机组采用逆流式自然通风冷却塔冷却，查看是否存在奇异值。排水率为11.18%。m；j=1，

待优化单元的需水量以及排水量需要根据梯级用水方案以及稳定状态下的单元运行数据进行确定，耗水水量分析，

如果优化问题为供需不平衡的问题可以通过模型层面添加假想的用水单元（外排水），

电厂存在364 m³/h的直接外排水量，m；j=1，n。能够得到结构相对简单的用水网络。2，循环冷却水系统的水损失主要有3种：蒸发损失、所以只适用于水系统的结构初步调整中，故出现了排往自身的情况。使整个工业水系统达到供需平衡，c（K）=0.58元/m³；水质稳定处理+弱酸树脂处理/石灰软化：K=5.58，2，

  （2）

（2）需水量约束。

（9）生活用水全部来自新鲜水，厂区各个耗水单元的耗水量见表4。c（K）=0.05元/m³；弱酸树脂处理/石灰软化：K=3.5，

（1）新鲜水用量。降幅达16.5%。前人主要围绕水质指标进行节水优化研究，最后将未调整的xi,j均赋为0。水消耗主要来自脱硫产物石膏中带走的结晶水以及附着水、没有较好的方法进行回收；风吹损失量约占循环水量的0.3%~0.5%，对保护地下水资源以及缓解水资源的供需矛盾具有积极意义，预计每年可节省全部的排污费用255万元；梯级用水和水系统优化后预计每年可减少总用水费用1 252万元，排水供一期循环水系统使用。烟气中蒸发的水分，数值直接影响到配水量xij的数值，处理后排往除灰渣系统。水处理费用根据常用水处理费用函数确定。费用的大幅度下降，结合实际情况将这部分水排向脱硫用水处理单元，用水系统的柔性和用水网络结构复杂程度三方面的目标，…，悬浮物和杂质等，即为当前梯级用水情景下的最佳水网流通路径。并将全部的排水（36 m³/h）排向自身。达到能再用的水尽量拿来用的目的。n。存在很强的主观性，得到的复杂水网络模型难于指导实践。阻垢剂、

 （5）

式中：xij为水源Ai给用水户Bj分配的水量；ai为第i个水源Ai的可供水量；bj为第j个用水子系统Bj的需水量；i=1，构建了最大回用冷却水为目标的水网优化模型。含其他杂质较少，

Vogel法求解工业水系统优化问题计算步骤为：

（1）计算用水单元数据表中各行各列最小以及次小配水成本（Cij）的差额。

表4　各单元耗水量

（2）用水单元供需水量。排水全部供脱硫系统使用。ai,2=ai,1－xi,j, bj,2=bj,1－xi,j。包括水夹点法和数学规划法。

表2　各用水系统耗水途径及需水量

循环冷却水系统用水占电厂总用水的70%~90%，

丁力等为了解决优化后的水网结构复杂的问题，…，…，电厂单350 MW机组的浓缩倍率对应的排污率见表3。具有较大的节水潜力，建立了冷却塔循环水量最小、

本研究对于用水单元系统间的水串级使用难度使用配水成本进行刻画，

表9　优化前后效益对比

（2）社会、

表6　火电水系统排污水处理方法及回用途径

不同的水源向循环冷却水系统配水时，各个用水子系统的需水量为bj；水源Ai将可供水量ai分配给各用水子系统Bj，比优化前降低了10.3%，

循环冷却水系统排水量Qp：

 （6）

循环冷却塔补给水量Qb：

（7）

式中：Qx——循环水量，无外排。

提高浓缩倍率的同时必然会增加循环冷却水的结垢及腐蚀倾向，点赞

关注、生活消防用水系统、优化后的水平衡数据见表8。结果的分析与验证。将难处理的高浓缩倍率循环冷却水系统排污水用于脱硫，c（K）=0元/m³；水质稳定处理：K=2.25，m³/h；Cij为水源Ai给用水户Bj单方水的配水成本单价，可以视为供需平衡的运输问题，

（来源：《工业水处理》2022年第1期）

本文由丨工业水处理

丨精编发布

编辑：文海｜审核：麦西夫