具有再生回用/循环过程的水网络分析与设计

摘要

随着环境污染的日益加剧和水资源的匮乏，水网络集成技术作为一项工业过程节水减排的关键技术，已经引起人们的广泛关注，许多研究者对这项技术进行了深入的研究。当水网络中引入再生过程后，可以极大地减少新鲜水的消耗量和废水的排放量。但具有再生过程的水网络设计要比没有再生过程的水网络复杂得多。本论文的主要内容有以下几点：
　　第一，提出了预测系统再生水流目标值的新方法。根据具有再生回用/循环过程的单杂质水网络的特点：再生水夹点之下源水流提供的流量和杂质质量负荷分别等于相应的需求水流的流量和杂质质量负荷，推导出了再生水流目标值和再生水夹点处源水流回用量之间的数量关系。若再生水夹点不发生变化，通过该数量关系，即可快速准确地预测出新的再生浓度下新鲜水流和再生水流消耗的目标值。
　　第二，随着再生水流浓度的不断增大，再生水夹点将发生变化。本文将引起再生水夹点发生变化的再生水流浓度称为临界再生水流浓度。有些水网络对再生水流浓度的变化十分敏感：当再生水流浓度发生极小的变化就有可能引起再生水流夹点发生变化。我们将这类水网络称为具有“伪夹点”的水网络，而没有“伪夹点”的水网络称为正常水网络。提出了对正常水网络和具有“伪夹点”的水网络的临界再生水流浓度和临界再生水流流量的计算方法。该方法可以准确预测出引起水网络再生水夹点发生变化的再生水流浓度的临界值，并可以预测出在临界再生水流浓度下新鲜水和再生水流消耗的目标值。
　　第三，改进了确定再生水夹点的图解方法。解决了文献图解法与其他计算方法对部分水网络所得结果不一致的问题。本方法首先确定使用新鲜水的过程，在不增加新鲜水使用量的前提下，通过对需求水流浓度区间的平移和源水流的匹配找到具有再生过程的水网络的再生水夹点，并根据所确定的再生水夹点，设计出具体水网络。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 水系统集成技术

1.3 本课题研究的主要内容

第二章 具有再生回用/循环过程的单杂质水网络的杂质质量负荷分析

2.1 前言

2.2 再生水夹点不发生变化时目标值的预测

2.3 小结

第三章 临界再生浓度的计算

3.1 前言

3.2 再生水流浓度变化时各量的变化规律

3.3 正常水网络临界再生水流浓度的求取

3.4 具有“伪夹点”的水网络临界再生水流浓度的求取

3-5 小结

第四章 再生水目标值与再生水夹点的图形处理方法

4.1 前言

4.2 多水源法简介

4.3 本文提出的图解法

4.4 实例计算

4.5 小结

第五章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果