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。     

低浊度水预处理方案的比较与选择

化肥生产装置锅炉给水是经过水处理的脱盐水,水处理系统要求对原水进行预处理,使原水浊度指标和COD指标合格后,才能进入脱盐水系统离子交换设备.原水预处理既要满足水处理系统进水水质要求,又要作到投资省、损耗低、见效快.以齐鲁石化公司第二化肥厂用低浊度原水为例,介绍预处理系统的优化过程.     

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.     

遗传算法优化的BP神经网络预测水厂絮凝剂投加量

文中选取了太湖地区某水厂原水水质及过程工艺水质与絮凝剂聚合氯化铝(PAC)投加量的360条原始数据样本，采用异常值剔除、空缺值的填补及偏态分布纠正，对该样本进行了预处理及数据清洗从而得到原始数据集。建模前使用了相关系数法分析评价了各水质指标对絮凝剂PAC投加量的影响程度，根据分析评价结果以及混凝基础理论，选取了对絮凝剂PAC投加量影响较大的部分水质指标作为建立投加量模型的建模数据集，其中80%作为训练集，20%作为验证集检验模型泛化能力。模型采用BP神经网络，使用遗传算法对网络的结构及关键参数进行了优化，最后使用最优模型对絮凝剂PAC投加量进行预测。模型在验证集72个样本上的平均绝对误差(MAE)为3.78 mg/L;训练集288个样本平均绝对误差为2.75 mg/L,结果表明模型能有效拟合絮凝剂投加量变化趋势，具有一定的参考价值。     

多污染因子水配合回用网络分析

综合利用水资源、优化相应网络、降低用水量与废水量排放量是当前我国各行业的迫切需求。在回用水网络设计与分析中,多污染因子水系统的优化向来是其中的关键。在用水污染物传质模型的基础上,提出了适用于单或多污染因子水系统,根据各用水操作进出口极限条件进行水流股配合回用的水网络优化方法,并以此方法对某石化企业炼油事业部含油水系统用排水网络进行优化设计,达到考虑单污染因子节水24.29%~33.30%,多污染因子节水17.76%的效果。该方法大大简化了水网络设计的计算,为石化行业水资源利用的优化提供了重要的依据。     

水源水质预警系统的建立与应用

上海市某水厂水源取水口建立了一个原水早期预警系统,制订了预警的标准与方法,完善了不同污染条件下的预警机制,形成了一整套完善的供水水源自动水质监测预警体系,并进行了模拟效果验证。并以此及时了解供水水源水质状况,发生重大污染事故时能在最短的时间内可启动恰当的应急预案,及时调整水厂的工艺运行,保证出厂水水质。     

基于原水水质安全的金泽水库运行调度优化方案

为保障水源地原水水质稳定和水质安全,文中开展了原水水力生态调度方案研究。建立了金泽水库水动力-水生态多维嵌套模型并进行了率定验证。依据金泽水库现状调度方案和规划调度方案,采用情景分析方法,提出基于生态水源湖(库)原水水质安全的运行调度优化方案,为区域内其他原水水源湖库的日常运行调度提供参考。     

除盐制水系统原水预处理瓶颈问题优化改造

结合吉林石化公司乙烯厂反渗透制水系统生产现状,对生产用原水水质进行评估,将活性炭过滤水进行进一步预处理优化改造,在反渗透制水系统前增加超滤制水系统,解决了原水水质超标问题,延长了反渗透的运行周期,减少了保安过滤器滤芯的更换频次,降低了反渗透制水系统的运行成本。     

千岛湖优质原水对萧山水厂水处理工艺的影响

以千岛湖长距离引水工程为背景,通过分析千岛湖水质特征,比较千岛湖原水与萧山原水水质差异,预测水质差异给水厂净水工艺带来的影响。研究显示:实施千岛湖输配水工程对解决城市供水水源单一、保障饮用水供水安全和改善供水水质有重大意义;千岛湖取水口原水的富营养化指标、有机物、无机物综合指标等均远远优于萧山现有供水原水,其中,TN浓度低51.9%、TP浓度低83.3%、COD_(Mn)浓度低52.1%、NH_3-N浓度低96%;预计萧山主供水厂的净水工艺可以应对切换水源时可能出现的低温低浊现象;引入优质原水后,将减少消毒剂的投加,管网末梢饮用水口感将得到极大的改善。     

反渗透技术在包钢薄板厂新水处理站工程中的应用

为满足包钢薄板厂连铸连轧生产线和二炼钢对水源水质量的要求,采用常规处理-活性炭过滤预处理-一级反渗透系统-二级反渗透系统这一新型水处理技术,以黄河新水为原水,经运行过程的改进完善,处理出水能够满足水质水量的使用要求,工艺系统实现了安全稳定高效的运行效果,操作维护方便.     

自来水厂的优化控制实践

对浙江某自来水厂的自动化控制系统进行优化改造,包括原水配水及微调系统,絮凝池动力学参数在线监测及反馈优化系统,消毒反应参数实时监测及反馈优化系统,供水泵房配泵优化系统和管道爆管报警及定位系统等。实践证明,该方案在提高产水水质的同时,可有效降低生产成本:年均电耗由372 kwh/千吨水下降至338 kwh/千吨水,混凝剂年均药耗由13.5 mg/L降低至11.2 mg/L,年节省电费、药剂费达213.5万元。     

水质模型预测配水管网水质面临的问题与对策

受配水管网系统运行工况的复杂程度、建模方法的经验性及模型初始参数的不准确性等因素的影响,水质模型的预测结果具有一定的不确定性。通过采取控制模型初始参数、延时模拟校核或多工况校验、进行模型脆弱性评价等措施可以建立水质预测风险"防火墙",为帮助供水企业更广泛地应用模型预测水质提供了理论依据。