[發(fā)明專利]工業(yè)園區(qū)水污染防治技術(shù)路線決策方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710764441.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN107578162B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙林;龍莎;劉洪波;李凈宸;楊永奎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程小艷

1.工業(yè)園區(qū)水污染防治技術(shù)路線決策方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)：建立決策模型，包含：a、兩個(gè)分量目標(biāo)：三環(huán)節(jié)總成本最低和污染物削減量最大；b、約束條件為：末端污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；c、假設(shè)條件為：假設(shè)同一行企業(yè)采用同類水處理技術(shù)；d、決策變量為包括企業(yè)、末端污水處理廠、再生水廠三環(huán)節(jié)水處理技術(shù)的技術(shù)組合；

步驟(2)：通過(guò)單環(huán)節(jié)技術(shù)評(píng)估得出企業(yè)、末端污水處理廠、再生水廠三環(huán)節(jié)的可行技術(shù)；排列組合得出多條可行水污染防治技術(shù)路線；按照模型約束條件，淘汰末端污水處理廠出水不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的技術(shù)路線；滿足約束條件的可行技術(shù)組合用結(jié)合熵權(quán)法的TOPSIS法排序，從而實(shí)現(xiàn)新建園區(qū)水污染防治技術(shù)路線優(yōu)化；

所述步驟(2)具體如下：

(1)、由單環(huán)節(jié)技術(shù)評(píng)估得出工業(yè)園區(qū)各行業(yè)企業(yè)可行水處理技術(shù)、末端污水處理廠可行水處理技術(shù)、再生水廠可行水處理技術(shù)，排列組合形成多條包含三環(huán)節(jié)水處理技術(shù)的水污染防治技術(shù)路線X：

所述水污染防治技術(shù)路線X，包含工業(yè)園區(qū)企業(yè)預(yù)處理技術(shù)x_1,i，i＝1，2，……m，m為行業(yè)數(shù)量；末端污水處理廠集中處理技術(shù)x₂；再生水廠深度處理技術(shù)x₃，工業(yè)園區(qū)有多家企業(yè)，企業(yè)按行業(yè)劃分，同一行業(yè)企業(yè)假設(shè)采用同一類水處理技術(shù)：

X＝[x_1,1,…x_1,i…x_1,m,x₂,x₃]

(2)、計(jì)算每條可行技術(shù)路線的總成本、污染物削減總量、末端達(dá)標(biāo)率屬性，分別對(duì)應(yīng)于三環(huán)節(jié)總成本最低目標(biāo)、污染物削減量最大目標(biāo)和末端污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)約束條件：

所述三環(huán)節(jié)總成本最低目標(biāo)，是指工業(yè)園區(qū)企業(yè)i＝1、末端污水處理廠i＝2、再生水廠i＝3三環(huán)節(jié)的水處理成本總和COST最低，成本由年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用和年效益兩部分組成；

其中，年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用由兩部分構(gòu)成：第一部分是水污染控制系統(tǒng)的初始建設(shè)投資總費(fèi)用Cc，單位：萬(wàn)元，它由各單元構(gòu)筑物以及系統(tǒng)功能的初始投資的加和構(gòu)成；第二部分是工藝系統(tǒng)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)的運(yùn)行維護(hù)總費(fèi)用Co，單位：萬(wàn)元/年，它是由各單元構(gòu)筑物以及系統(tǒng)功能的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用的加和，按照污水處理設(shè)施的工作生命周期，用投資回收因子τ，將建設(shè)費(fèi)用折合到每一年的年運(yùn)營(yíng)費(fèi)用中；

其中，年效益Bw，單位：萬(wàn)元/年，為再生水回用減少的新鮮水使用成本：

所述的污染物削減量最大目標(biāo)，是指工業(yè)園區(qū)企業(yè)、末端污水處理廠、再生水廠三環(huán)節(jié)化學(xué)需氧量COD,k＝1、氨氮NH₃-N,k＝2、總磷TP,k＝3、總鉻Cr,k＝4、石油類k＝5、氯化物k＝6六種污染物的年削減總量S最大，六種污染物年削減總量S采用標(biāo)準(zhǔn)化處理，即S為總等標(biāo)削減量，等于單種污染物k等標(biāo)削減量S^k之和，S^k等于單種污染物削減量R^k除以末端排放標(biāo)準(zhǔn)中污染物排放濃度限值c^k；R^k等于企業(yè)單種污染物削減量末端污水處理廠單種污染物削減量再生水廠單種污染物削減量之和；所述的企業(yè)單種污染物削減量和末端污水處理廠單種污染物削減量等于水處理量乘以污染物k進(jìn)水濃度與出水濃度之差，再生水廠單種污染物削減量等于末端污水處理廠出水污染物濃度乘以再生水深度處理水量：

所述的末端污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)約束條件，是指末端污水處理廠所有出水污染物濃度小于等于排放標(biāo)準(zhǔn)限值c^k的概率P大于等于要求值μ，不要求污水處理廠100％達(dá)標(biāo)：

(3)、淘汰末端達(dá)標(biāo)率小于最低要求μ的技術(shù)路線；

(4)、構(gòu)造決策矩陣A，f_ij表示屬性值，由決策矩陣A構(gòu)成規(guī)范化的決策矩陣Z′，其元素為Z′_ij：

(5)、熵權(quán)法計(jì)算三環(huán)節(jié)總成本最低、污染物削減量最大兩個(gè)目標(biāo)的權(quán)重W_j，具體如下：

式中：W_j為指標(biāo)j的熵權(quán)，H_j為指標(biāo)j的熵，

當(dāng)p_ij＝0時(shí)，p_ijln p_ij＝0；k＝1/ln n；

(6)、構(gòu)造規(guī)范化的加權(quán)決策矩陣Z，其元素為Z_ij：

Z_ij＝W_jZ′_ij，i＝1,2,…n，j＝1,2

(7)、確定正理想解和負(fù)理想解正理想解擁有最低總成本，最高總等標(biāo)削減量；負(fù)理想解則相反；

(8)、計(jì)算每條技術(shù)路線對(duì)于理想解的相對(duì)接近度

定義任意技術(shù)路線到正理想解的距離為

定義任意技術(shù)路線到負(fù)理想解之間的距離

則某一技術(shù)路線對(duì)于理想解的相對(duì)接近度定義為：

(9)、按每條可行技術(shù)路線相對(duì)接近度的大小給它們 排序，值越大，排序越靠前，選取值最大的技術(shù)路線。