水系统节能优化 第二章

2.8 图示法与数学规划法
• 图示法： • 经过水夹点的供 水线斜率的倒数即代 表整个系镜新鲜水的 最小用量。
2.8 图示法与数学规划法
• 数学规划法详见第三章
CHAPTER
2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本概念
2.1 用水单元模型
所需水量：杂质负荷与 进出口浓度差之比。
过程物流与水逆流接触，过程物流中的杂 质在传质推动力作用下进入水中，使过程物流 所含杂质浓度降低，而水中的杂质浓度升高。
2.1.2 水量和杂质的质量衡算
2.2 水源与水阱
• 通常的用水单元既是水源又是水阱。
• 仅为水源：物料含有水分，水分经蒸发后冷凝。 例如：蒸发过程。 • 仅为水阱：水进入物料中，随物料出单元。 例如：烧碱生产中的化盐过程、催化剂生产中的 打浆过程。
2.6 用水单元的分解
串联分解： 第一个子单元极限出口浓 度即为第二个子单元极限 入口浓度。 并联分解： 子单元有相同的极限进出 口浓度，每个子单元水流 率之和等于总水流率。 分解的意义： 扩大了求解空间，通常能 够使新鲜用水量减少。
2.7 废水直接回用、再生回用与再生循环
• 废水直接回用通常所需的投 资和运行费用最少， 因此， 是应该首先考虑的节水方法。 而且，在考虑废水再生回用 和再生循环之前，也应先考 虑废水的直接回用。 • 与再生循环相比，不会产生 杂质的职累，这一点上，废 水再生回用优于再生循环。 • 再生循环的水网络可以最大 限度地节约新鲜水的用量和 减少废水的排放。
2.5 供水线与水夹点
水夹点的意义： 1、出口浓度达到最大，新鲜水用量 达到最小。 2、夹点所对应的新鲜水流量就代表 了整个系统新鲜水的最小用量。 3、水夹点上方用水单元的极限进口 浓度高于夹点浓度，不应使用新鲜水， 而应使用其他单元排出的废水；水央 点下方用水单元的极限出口浓度低于 夹点浓度，不应排放废水，而应将排 出的废水用于其他用水单元。
2.3 极限水数据
2.3 极限水数据
2.4 极限水曲线与极限水复合曲线
• 供水线的斜率与水 的流率反相关，斜 率的倒数即为流率。 • 供水线与物料线的 垂直距离（浓度差） 代表了过程的传质 推动力。 • 供水线应在极限曲 线的下方，有多种 选择。
2.5 供水线与水夹点
• a. 在同一个负荷· 浓度(M-c) 图上画出所有用水单元的极 限曲线。 • b. 按各个单元的进、出口浓 度用水平线将c 轴划分为各 浓度区间。 • c. 每个浓度区间内，将该区 间内所有用水单元的杂质负 荷进行加和，得到该浓度区 间的复合曲线，该复合曲线 斜率的倒数由以下公式计算：