水系统集成优化：节水减排的系统综合方法（二版）

1绪论001
11水资源利用的挑战与对策001
111水资源的危机001
112水资源的消耗004
113水污染的加剧005
114面临的挑战和对策006
12节水减排的技术途径007
13水系统集成的方法与技术009
参考文献011
2基本概念013
21用水单元模型013
211用水单元物理模型013
212水量和杂质的质量衡算013
22水源与水阱014
23极限水数据014
24极限水曲线与极限水复合曲线015
241极限水曲线015
242极限水复合曲线016
25供水线与水夹点017
26用水单元的分解017
27废水直接回用、再生回用与再生循环018
271废水直接回用018
272废水再生回用018
273废水再生循环019
28图示法与数学规划法019
参考文献019
3单杂质废水直接回用水系统的水夹点技术020
31废水直接回用系统最小新鲜水目标的确定020
311图示法020
312问题表法020
32夹点的意义022
33废水直接回用水网络的设计022
331用水网络的描述022
332最大传质推动力法024
333最小匹配数法026
34改进的极限水曲线030
341具有水损失的用水过程030
342具有水生成的用水过程031
343具有多股水源进料的用水过程032
35同时确定直接回用水系统目标值和网络设计033
351单水源固定流率问题033
352单水源固定杂质负荷问题037
353多水源固定流率问题039
36多源水网络目标值的确定041
参考文献047
4单杂质废水再生循环水系统的水夹点法048
41废水再生循环系统最小新鲜水和再生水目标的确定048
411三种典型的用水系统048
412再生循环系统的最小新鲜水目标值049
413再生循环系统的最优再生后浓度050
414再生循环系统的最小再生水流率目标值053
415再生循环系统的最优再生浓度054
416再生后浓度对再生浓度的影响057
417最小再生水流率和最优再生浓度的计算公式059
418采用问题表法确定再生循环系统的目标值062
42废水再生循环水网络的设计063
43废水零排放理论及应用066
431不考虑水损失的零排放水系统066
432考虑水损失的零排放水系统067
433某氧化铝厂水系统零排放分析073
44改进问题表法确定多水源再生循环水网络目标值076
45总水网络合成079
451同时确定再生循环水网络目标值和网络设计079
452确定最小处理流率目标值082
453总水网络合成步骤084
454案例分析085
参考文献090
5单杂质废水再生回用水系统的水夹点法092
51完全再生回用与部分再生回用092
52用水系统1的优化092
53用水系统2的优化095
54用水系统3的优化096
55通用计算公式098
56问题表法099
57废水再生回用水网络的设计100
参考文献104
6多杂质废水直接回用的最优常规水网络105
61概述105
62废水直接回用常规水网络的超结构105
63单杂质水系统的设计方法106
631有关定义106
632最优性必要条件106
633算法设计107
64单杂质系统与多杂质系统的比较108
65多杂质水系统的数学规划法109
651非线性数学模型109
652数学模型的求解110
66考虑最简网络结构的水系统集成113
661优化新鲜水用量113
662优化连接数114
663数学模型的求解116
664实例116
67考虑系统结构柔性的水系统集成117
671水网络柔性的评价指标118
672水网络系统的柔性化合成方法118
673实例研究119
68考虑不确定性的水系统集成122
681水网络的扰动工况及其超结构122
682考虑不确定性的用水网络的优化设计步骤123
683模型的求解126
684实例分析126
参考文献133
7多杂质废水再生循环的最优常规水网络134
71概述134
72废水再生循环常规水网络的超结构134
721用水单元的假定134
722再生循环网络的超结构134
73废水再生循环常规水网络的数学模型135
731优化新鲜水用量135
732优化再生水流率137
733优化杂质再生负荷138
74实例研究139
参考文献144
8多杂质废水再生回用的最优常规水网络145
81概述145
82用水单元分解对水系统的影响146
821用水单元按质量负荷分解146
822用水单元按浓度区间分解147
823分解对再生回用水系统的影响147
83废水再生回用常规水网络的超结构149
84废水再生回用常规水网络优化的数学模型150
841新鲜水流率的优化150
842再生水流率的优化152
843再生杂质负荷的优化152
844模型的应用153
85实例分析153
参考文献162
9具有中间水道的水网络集成163
91具有中间水道水网络结构的提出及特点163
911常规水网络存在的问题163
912具有中间水道水网络的结构163
913具有中间水道水网络的特点164
92废水直接回用水网络的数学规划法164
921水网络的超结构164
922数学优化模型的建立165
923实例167
93多杂质单中间水道用水网络的简化设计方法173
931中间水道浓度的确定173
932各用水单元节水因子的计算178
933各单元进水流率分配179
934实例180
94基于经验规则的网络调优设计方法181
941问题的提出181
942调优设计的步骤与方法182
943实例188
95废水再生循环水网络195
951水网络结构195
952水网络的超结构196
953数学优化模型的建立197
954实例199
96具有中间水道的再生循环水网络的简化设计方法201
961再生浓度的确定201
962简化设计方法203
963实例204
97废水再生回用水网络205
971一般优化模型206
972考虑单元分解的中间水道再生回用水网络优化211
973单元并联分解的数学模型211
974单元串联分解的数学模型215
98混合结构水网络218
981具有混合结构的水回用网络与超结构219
982数学优化模型的建立220
983实例222
参考文献228
10通过改变工艺节水减排229
101概述229
102极限浓度改变的方向分析229
1021增大跨越夹点单元的进出口浓度230
1022减小跨越夹点单元的进出口浓度230
1023改变夹点左侧单元的进出口浓度232
1024改变夹点右侧单元的进出口浓度232
103杂质负荷改变的方向分析233
1031减小夹点左侧用水单元的杂质负荷233
1032减小夹点右侧用水单元的杂质负荷233
104节水工艺的采用235
1041空冷代替水冷235
1042汽化冷却与水冷却235
1043干法熄焦与湿法熄焦236
参考文献236
11水系统集成优化的工业应用实例237
111水中杂质种类与极限浓度的确定237
112某氯碱厂水系统集成优化238
1121现行水系统概况238
1122现行水系统用水状况分析238
1123水系统集成优化方案240
1124节水成效243
113某催化剂厂水系统集成优化243
1131现行水系统概况243
1132初始水网络的生成245
1133废水回用方案的可行性实验245
1134实验结果分析246
114某炼油厂水系统集成优化248
1141现行水系统概况248
1142现行水系统用水状况分析249
1143水系统集成优化方案249
115某合成氨厂水系统集成优化253
1151现行水系统概况253
1152现行水系统用水状况分析254
1153水系统集成优化方案255
116某氧化铝厂水系统集成优化261
1161现行水系统概况261
1162水系统集成优化方案262
117某造纸厂水系统集成优化267
1171现行水系统概况267
1172关键杂质浓度的测定268
1173水系统集成优化方案268
118某啤酒厂水系统集成优化273
1181现行水系统概况273
1182现行水系统用水状况分析273
1183水系统集成优化方案274
1184对水系统进行直接水回用的分析277
1185考虑直接水回用的节水成效279
参考文献279
12间歇用水网络的集成与优化280
121概述280
122间歇用水网络的特点及其集成方法280
1221间歇用水网络的特点280
1222间歇用水系统的缓冲储罐281
1223间歇用水系统的再生循环与再生回用282
1224间歇用水系统的调度优化282
123间歇用水系统操作周期的优化283
1231概述283
1232问题的描述283
1233用水系统的超结构模型284
1234数学规划模型284
1235计算实例285
124废水直接回用的间歇用水网络优化288
1241具有中央储罐的间歇用水网络288
1242数学规划模型288
1243单杂质用水网络的实例290
1244多杂质用水网络的实例293
125间歇用水系统与集中再生单元的协调优化295
1251问题的提出295
1252超结构模型296
1253间歇用水网络中时间节点的划分296
1254新鲜水量、再生水流率和储罐容积的最小化297
1255计算实例302
126多杂质间歇用水系统的并联连续再生循环305
1261问题的提出305
1262超结构模型305
1263数学规划模型306
1264计算实例309
127间歇用水系统的近优化运行与操作窗口312
1271操作窗口312
1272间歇用水的操作窗口及其获取方法313
1273计算实例314
参考文献316
13市政用水网络的集成与优化317
131市政用水节水概述317
132市政用水网络的特点318
133市政用水网络的集成优化模型319
1331城市区域水回用网络的特点与用水单元的超结构319
1332半连续的间歇用水单元水回用网络优化模型320
134市政用水网络优化的实例321
1341用水时段的划分321
1342用水单元极限数据的获得322
1343模型的求解结果与分析325
参考文献325
14作为能量载体的用水系统优化327
141通过能量系统优化减少蒸汽和冷却水用量327
142冷却器网络的优化327
1421循环水系统及并联设计的冷却器网络327
1422串联设计的冷却器网络的最优化的夹点法329
1423循环冷却水最小目标值的确定331
1424采用水夹点法设计最大回用冷却器网络336
1425无夹点时冷却水网络的设计339
1426采用数学规划法设计循环冷却水网络342
1427具有中间水道的循环水网络结构347
143冷凝水的回收349
144改直流水为循环水350
145循环水的节水措施351
1451减少循环水在循环过程中的损失351
1452合理控制循环水温升351
1453循环水循环倍率的合理确定352
1454循环水的混合补水方式352
参考文献353
15考虑能量性能的水系统集成354
151问题的提出354
152换热网络的超结构及约束条件354
153水系统与能量系统同步优化的多目标规划数学模型356
1531总新鲜水用量为主目标356
1532公用工程用量为主目标357
1533以系统经济性为总目标358
1534水系统与能量系统同步优化计算实例359
154具有较好能量特性的水网络的特点359
1541水网络能量性能差异的物理原因分析360
1542具有较好能量性能的水网络的特性362
155具有较好能量性能的初始水网络的生成362
156水网络能量性能的调优365
1561非等温混合对网络能量性能的影响365
1562以不增加公用工程量为目标的混合规则366
1563具体调优方法368
157具有较好能量特性的水网络设计实例368
1571利用改进后的水网络模型和换热网络模型相结合方法369
1572利用改进后的具有较优能量特性的水网络模型方法372
参考文献373
16废水的再生处理技术374
161废水的特性与再生处理374
1611废水的特性374
1612废水的再生处理方法与分级376
1613废水处理流程的确定376
162废水的再生处理方法378
1621物理法378
1622化学法381
1623 物理化学法384
1624生物法386
参考文献389
附录390
A水系统集成优化对水平衡测试和水质调查的要求390
A1水平衡测试和水质调查的重要性390
A2水平衡测试表390
A21水的分类与定义390
A22水平衡测试表391
A23水平衡测试表的填写说明391
A3水质调查与估计394
A31企业中需测试水质的水流股394
A32水质的预估394
A33极限水数据估计的简化方法394
A34水质调查表394
B《用水网络设计与优化》软件介绍395