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 2100433B