工业多水源供水网络优化设计

传统的工业供水网络设计往往仅考虑单个水源或多个水源的单水质参数的优化问题,没有考虑多水质参数和多水源以及相应的原水预处理系统。提出了工业多水源供水网络的超结构模型,并对原水预处理系统进行了数学建模,考虑了不同水源的水质特点,相应的预处理设备产水率和水质的移除率,将工业水阱进行了分类并考虑了多种水质参数的约束。以沿海某炼油企业的多水源供水网络为例,利用商业软件GAMS进行建模求解。优化结果表明,该炼油企业最佳的供水方案是综合使用地表水,市政中水和地下水作为水源,不使用市政供水和海水。该案例优化的供水网络年度化费用为638.42万元。     

宜兴市多水源原水系统优化调度

针对江苏省宜兴市各水源的实际情况,建立多水源原水系统调度数学模型,并使用遗传算法进行模型求解,从而得到宜兴市原水系统优化调度方案。根据优化调度的结果,采用该数学模型可以提高宜兴市原水供水的稳定性和经济性,对宜兴市的原水调度有着一定的参考价值。     

多水源化学水处理系统设计的要点概述

总结了现代火力发电厂化学水处理系统采用多种水源时,化学水处理系统设计各阶段需要注意的问题。认为设计基础资料收集、工艺确定和设备材料选择均需考虑各原水的水源、水量和水质;不但需要详细分析各水源的特点,也要了解各水源随时间的变化情况,确定最佳的设计基础数据;再根据各原水的水源、水量和水质资料,选择合适的预处理、预脱盐和精制除盐工艺,确定相关的设备和材料。     

济南化工厂工艺用超纯水的技改分析

原水预处理的好坏将直接影响反渗透系统的产水水质,水源的变化比如地下水和地表水源的变换将直接影响预处理的好坏,也将导致反渗透系统产水水质的变化。一个对水源不挑剔的、产水水质稳定的预处理系统也就成为现代高端纯净水用户追求的目标之一。以济南化工厂水处理系统为例进行分析,探讨一些现有的和新的解决问题思路。     

利用市政再生水降低钢铁企业新水消耗

宁波钢铁有限公司引进市政再生水作为工业用水,分析了该再生水的水质特点和使用情况.对再生水用于敞开式循环冷却水系统的运行效果进行了评价,并提出了使用市政再生水需要注意的几个问题:包括再生水质量及稳定性、优化循环冷却水处理技术方案、企业内用水管网的检测和维护以及保留外部事故水源等.     

关键技术攻关助力多水源格局下的从源头到龙头的供水安全

2014年12月南水北调中线工程通水后,京津冀区域,特别是京津特大城市群,形成了"南水北调来水和本地水资源互联互调"的多水源供水新格局.南水北调中线工程在一定程度上缓解了京津冀区域严重缺水的局面.与此同时,其供水安全保障也面临了巨大挑战.2017年国家水体污染控制与治理科技重大专项(简称"水专项")设置了"多水源格局下城市供水安全保障技术体系构建"科研项目,以保障北京市多水源格局下的安全供水为核心,优化、集成既有水专项相关研究成果.探明丹江口水源超长距离输送过程中水质变化规律,突破南水北调中线原水水质预警技术、生态型水源地保护管理技术.以多水源水质水量变化和水厂工艺适应性为约束条件,形成基于水源-水厂-管网联动的水质安全保障集成技术;以智慧供水建设为切入点,建设多层次、全方位预警决策和风险管控平台,构建基于在线监测和智能决策的大型管网节水节能、水质提升的优化调度技术,进而全面提升北京市供水安全保障.     

特大型城市供水水源安全保障体系构建——以上海为例

近三十年时间里上海根据实际情况通过建设多项原水工程,改变了以黄浦江、内河为水源,沿河分散取水的高风险原水供水状态,逐步构建了长江黄浦江双水源、四大水库集中输水、多库连通的供水水源安全保障体系,解决了水质、水量、安全三大供水问题。     

水源切换对上海郊区管网水质的影响分析

上海西南地区闵行、青浦、奉贤、松江和金山制水系统的原水由黄浦江就地取水切换为金泽水库供水,原水水质得到明显改善,供水管网水质也有显著的改善,浊度、耗氧量等指标明显下降。水源切换前,2015年西南五区闵行、青浦、奉贤、松江、金山管网耗氧量年均值分别为2.0、1.6、2.6、2.4 mg/L和2.2 mg/L。水源切换后,2017年西南五区管网耗氧量均值小于2.0 mg/L,优于水源切换之前。     

集成轻烃回收单元代理模型的氢气网络多目标优化

当前炼油企业氢气需求持续增长,导致炼厂成本及生产过程温室气体排放增加,炼油企业通过增设轻烃回收单元对氢气和轻烃组分进行回收利用,能有效缓解这一现状。因此,在氢气网络优化中有必要考虑轻烃回收单元。本研究提出了一种集成轻烃回收单元的氢气网络多目标数学规划模型,对轻烃回收单元采用代理模型建模方法,解决了直接嵌入严格机理模型可能导致的高计算成本问题,以总年度费用最小为优化目标,同时将系统的环境影响也纳入优化目标。实例计算表明,所提出的方法能够有效降低氢气网络的年度费用及温室气体排放,并揭示了集成轻烃回收单元的氢气网络经济性能与环境影响之间的权衡关系,为工业应用提供了一定的理论基础。     

生物接触氧化工艺在市政给水中的应用

我国许多地区水域普遍受到了微污染,通常表现为水体氨氮浓度升高、水中有机污染增多、溶解氧下降、藻类滋生等.当该类水体作为市政供水水源时,采用常规水处理工艺难以达到饮用水水质要求,增加生物预处理是一个必要的措施.生物接触氧化是一种简便易行的工艺,广泛应用于污水处理、给水预处理.通过对生物接触氧化工艺原理及影响因素进行介绍,调研了生物接触氧化工艺在市政给水处理方面的应用情况,着重考察了代表性工程案例的设计参数及对污染物的去除效果,分析了该工艺在应用过程中需注意的主要问题,对生物接触氧化工艺在给水预处理方面的未来研究热点进行展望.     

供水管网调度系统信息化建设研究

对供水管网集成化的数据采集与监控系统,水力模型和优化调度3个系统的基本功能进行了分析论述,在此基础上,提出了供水管网调度系统信息化建设的整体解决方案,编制了供水调度系统管理软件,软件由数据模块、决策模块、输出模块组成,实现了供水管网的调度系统的自动化控制。该软件已成功地应用于上海、南京等地的城市供水管网系统。     

Non-conventional treatment of treated municipal wastewater for reverse osmosis

High-quality potable water can be produced at a reasonable cost if reverse osmosis (RO) technology is applied to renovate secondary/tertiary urban wastewater effluent. Such implementation would yield many advantages to Kuwait, namely: satisfying the increasing agricultural, industrial and domestic demands for good quality water that is free from viruses and bacteria and other microbials present preserving the natural strategic water resources; reducing the environmental pollution resulting from the direct discharge of secondary/tertiary municipal effluents to the sea; and meeting unexpected emergency cases of shortages in freshwater produced from the desalination of seawater for certain domestic applications. The main aims of this work are to assess the technical viability and the economic feasibility of implementing RO technology to renovate Kuwaiti wastewater treated effluent. The paper describes the design of pretreatment, experimental set-up, results, and data analysis of desalinating municipal wastewater by RO. The results indicate that wastewater can be treated to produce an excellent permeate quality almost devoid from salts and pollutants.     

基于经验规则的数学规划法快速设计多杂质用水网络

综合了夹点规则、排序思路等经验,提出了基于经验规则的数学规划法来快速设计多杂质用水网络。由于获取准确的用水过程顺序是剔除一些不必要流股、简化用水网络数学模型的关键,因此,基于对用水过程极限数据的分析和对用水过程的理解,提出了用水过程供水和受水的排序方法,并设定必要的水夹点规则、序列和逼近规则、混合规则以剔除不必要的水网络结构,达到简化模型、降低网络结构维数的目的,最后在LINGO软件上编写程序进行求解。通过三实例分析得知,设定经验规则后能够有效地降低模型规模、减少模型的非线性变量数、缩短模型的求解时间,并能够得到最优的设计方案。     

供水增压泵站改造的优化计算

城乡一体化供水布局中,中途增压泵站对保证乡镇供水管网的水压具有重要作用。目前,多数供水增压泵站采用传统水池增压方式,上游进水管网余压难以充分利用,运行成本较高。基于水池增压改造的余压利用系统为水池和管道联合增压方式,在下游用水量低时,可使水流不经水池,直接由管道泵输水;在用水高峰期,可以通过切换到水池泵运行,以满足用户的高用水量和水压需求。借助供水管网水力模型和遗传算法,以供水能耗最低为目标函数,得到管道泵和水池泵的最佳运行方案。该方案根据不同的用水流量和市政管网压力值,合理切换管道泵和水池泵,计算及工程实践结果显示优化增压方式后能耗明显降低。     

供水管网水质模型主体水反应系数的确定及应用

通过研究管网中各种因素对主体水反应的影响,分析供水管网中各个影响因素与主体水反应系数的关系,从而有效地确定供水管网水质模型的主体水反应系数kb。并在实际供水管网中应用,建立水质模型,利用主体水反应系数kb对模型进行校核,提高模型的精度,使水质模型能够较好地反映实际管网的水质变化。     

工业循环冷却水节水技术发展趋势

随着我国经济社会的快速发展,水的供需矛盾更加突出,水资源短缺已成为经济社会可持续发展的重要制约因素。工业循环冷却水用水量大,减少循环冷却水的补充水量是工业企业节水的重要途径之一。提高循环冷却水的浓缩位数、污水回用等是工业循环冷却水系统开源节流的关键。     

分质供水的模式与应用

为解决城市供水资源短缺问题、优化水资源的利用,分质供水逐渐成为城市供水系统的重要组成部分。该文以供水范围和供水目的等为划分依据,把分质供水分为小分质供水-直饮水系统、小分质供水-中水系统、大分质供水-直饮水系统和大分质供水-优水优用系统,并对这四种供水模式的特点、目的、应用情况及存在问题进行分析。通过比较分析这四种模式的优缺点,最后指出我国未来改善饮水水质的大方向是城市集中提供优质水,但需根据我国国情,因地制宜地分阶段、分步骤逐步加以实现。     

基于全过程污染控制策略的钢铁工业园区水网络全局优化

作为典型的高耗水工业,节水减排是我国钢铁工业可持续发展亟须解决的关键问题之一。本研究基于全过程污染控制策略,提出了面向钢铁工业园区水网络特点的多尺度优化建模方法,充分考虑了钢铁园区涉水单元-工序水网络-园区水网络等不同尺度水系统的用排水特点及相互作用,有助于进一步发掘园区节水减排新空间。在此基础上建立了园区水网络全局优化模型,利用数学规划方法来探索综合用水成本最低的园区水网络优化方案。一年产能为500万吨钢材的钢铁工业园区水网络优化案例研究表明,采用全过程污染控制策略的钢铁园区水网络全局优化方案,综合用水成本、新水用量及新水成本占比等用水指标与其他采用局部水污染控制技术的方案相比有较大幅度的降低,与园区现用水指标相比,各指标均降低20%以上。案例研究表明所提出的园区水网络优化模型可行有效,优化结果对于钢铁园区水污染控制技术的集成和水网络全局优化方案的精准确定具有重要的参考价值。     

城市供水管网选材与水质污染分析

通过对目前应用较为广泛的市政供水管网材料特性的研究,介绍了在管道工程设计施工中,如何对管材的技术性能、施工条件、经济性进行比较,选择适宜的给水管网材料：同时介绍了提高出厂水水质及其生物和化学稳定性;对于水质影响较大的管网,要加快改造步伐;加强管网的日常管理和维护工作。     

管网叠压供水设备组件对系统运行的影响探讨

对管网叠压供水设备准入条件及其组件气压罐、稳流罐、倒流防止器进行探讨,认为系统中是否要设置气压罐应根据计算分析而定。当供水管网正常运行,设备进水管的补水能力大于系统的设计流量时,可不设置稳流罐;叠压供水设备直接由市政管网吸水为住宅小区、公共建筑增压时,水泵前应安装低阻力倒流防止器。