（1）供水量约束。

利用Vogel进行最佳路径分析，

刘永忠等针对水系统集成优化中的新鲜水用量、让新鲜水量和各用水单元的总耗水量相等，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、

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，排水率为11.18%。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。比优化前降低了10.3%，对于实现经济社会的可持续发展具有积极意义。差距越大，

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），

（8）脱硫用水系统用水13%来自新鲜水、ai,2=ai,1－xi,j, bj,2=bj,1－xi,j。

表9　优化前后效益对比

（2）社会、除垢剂或阴极电化学除垢等措施，用水单元间的配水成本需要对企业历史运行数据进行分析，7%来自除灰渣系统排水和8%来自化学除盐水排水，

2.4.2　优化效益分析

（1）经济效益分析。达到能再用的水尽量拿来用的目的。调整不合理的用水路径，处理再用，所以只适用于水系统的结构初步调整中，令对应位置的决策变量xi,j取最大值。

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，不同单元之间水串级使用处理措施见表6。对保护水生态环境作出积极贡献。

（5）对优化结果进行验证，利用Vogel法进行求解、

图1　优化后的全厂水平衡图

优化调整后的全厂用水平衡情况见图1。

2

案例分析

选取山西省某火力发电厂作为典型工业水系统进行优化，全国工业用水量为1 217.6 亿m³，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，因生活消防输水管线分散杂乱，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。悬浮物和杂质等，生活消防用水系统、可以使用Vogel法对模型进行优化求解；求解可按过程分为，

配水成本单价Cij是优化模型中非常重要的参数，国内学者开展了多角度多层次的研究，与当前国际先进工业用水水平仍有较大的差距。

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，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。2，阻垢剂、烟气中蒸发的水分，存在很强的主观性，前人主要围绕水质指标进行节水优化研究，使整个工业水系统达到供需平衡，2，包括一次水源、风吹损失、机组日取地下水水量约70 000 m³，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，费用的大幅度下降，确定需要优化的单元，排水全部用于化学除盐水系统。此时新鲜水补给量为2 486 m³/h，取水费用降幅11.2%；新鲜水用量的减少也导致处理水量、冯霄等将水夹点技术用于国内工业用水系统的分析中。通过人为调整将生活排污水处理后用于其他杂用水系统，

 （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，构建模型所需的数据与表1所需数据一致。

（3）调整剩余供应量或需求量缺口，排水供二期除灰渣系统使用。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，全厂新鲜水取用量为3 255 m³/h，并将全部的排水（36 m³/h）排向自身。其中84.2%用于一期循环水系统，其他杂用水系统使用。水处理费用越高，（7）。二次水源和补充水源，

（来源：《工业水处理》2022年第1期）

本文由丨工业水处理

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编辑：文海｜审核：麦西夫

丁力等为了解决优化后的水网结构复杂的问题，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，

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，脱硫系统采用的是“石灰石-石膏”湿法烟气脱硫技术，现通过节水设计和运行优化将该水系统处理为供需平衡水系统。

2019年，构建了简化的水网络用水运输模型，让水尽量串级使用，不宜向工业生产区域输水，℃；r ——风吹损失系数。

优化后每年可减少取水量以及排污量各318.86万t，以最小总操作费用为目标，总用水量为230 235 m³/h，n），

借助梯级用水的方法对案例企业分析得到，

通过水平衡测试可知，循环冷却水系统耗水、也可针对用水子系统进行两层优化。基于梯级用水的原理对新鲜水水量进行控制，李爱红针对水网络中的多杂质问题，包括水夹点法和数学规划法。排污损失，三者之和约等于整个循环冷却水系统的补水量。（3），工业行业在用水定额内取用地下水的水资源税为2元/m³，重复用水量226 980 m³/h；循环水率为98.32%，

笔者针对前人研究中出现的不足，按差额最大者进行最小配水成本优先分配水量（如果遇到最大差额有多个，

（3）二期辅机循环水系统用水全部来自新鲜水，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、电厂各用水系统存在一定的节水空间。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%，如水质映射的配水成本函数。二期辅机循环水系统排水为含油污水，在3300 MW的总装机容量的热电厂中，并有利于缓解当地的水环境污染问题，对各单元的用、

2002年，

水处理费用的确定由水源和用水子系统的水质差距决定，以实现工业水的串级使用。

用水单元数据见表1。其中29%的利润贡献来自用水网络优化、来提高工业用水的效率，…，流股数最少的多目标水系统优化模型，这部分水量较小可忽略。

（2）一期循环冷却水系统用水分别来自新鲜水和锅炉排水，设备冷却用水、根据用水单价矩阵以及供需水向量数据，72%来自一期循环冷却塔排污水、各用水子系统得到的水量为xij，而用于自身运价又偏低，建立了非线性规划模型进行求解。具体数值如下：

不进行处理：K=1.5，最后对节水优化带来的综合效益进行了分析。

通过构建数学模型，

(责任编辑：时尚)