[發明專利]一種工業園區污水近零排放的水資源優化配置系統及方法

有效

• 申請號: 202110317265.4
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113159387B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 李軼;惠辭章;張文龍;王玉明;童家歆;萬芬芬
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06F30/20
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張艷

本發明涉及一種工業園區污水近零排放的水資源優化配置系統及方法，該系統包括河流生態系統、工業園區工業企業、企業污水處理站、園區污水處理廠、園區污水處理廠尾水凈化濕地和再生水廠。該方法為根據園區內不同企業的用、排水特征，明確目標函數與約束條件，以新鮮水用量最少、經濟成本最低以及環境效益最好為目標，構建園區水資源優化配置數學模型，利用遺傳算法求解所述數學模型，獲得并輸出最優的工業園區水資源配置方案。本發明明確各級處理設施最佳的出水去向與水量預計各級水處理工藝的選擇與處理程度，為工業園區污水零排放網絡管理、污水處理設施設計以及污水處理技術的升級改造提供科學依據。

技術領域

本發明涉及一種工業園區污水近零排放的水資源優化配置系統及方法，屬于環境污染治理技術領域。

背景技術

目前，關于工業園區污水近零排放的研究主要關注膜處理、高級氧化等單元處理技術的開發和改進，旨在提高廢水中污染物的去除效率，但是缺乏統籌工業園區整體，全面考慮企業用水、排水、污水處理、再生回用的全區域、全流程的水資源優化配置方案。因此，構建耦合企業內配水、園區企業間配水、再生水分配和生態用水配置的多層次水資源優化配置模型對于實現工業園區污水近零排放具有重要意義。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供一種工業園區污水近零排放的水資源優化配置系統及方法，其具體技術方案如下：

一種工業園區污水近零排放的水資源優化配置系統，包括新鮮水供水系統，再生水供水系統，工業園區內的企業由新鮮水供水系統和/或再生水供水系統供水，企業產生的廢水經過企業污水站處理，排放到園區污水處理廠，經過園區污水處理廠處理后的水，部分供工業園區內市政雜用，部分輸送到園區污水處理廠尾水凈化濕地，經過園區污水處理廠尾水凈化濕地處理后，部分補給河流生態系統，部分輸送到再生水廠，經過再生水廠處理后，部分補給河流生態系統，部分工業回用。

一種工業園區污水近零排放的水資源優化配置方法，包括以下步驟：

步驟一：根據園區內用水、排水、水處理、水回用現狀，構建園區污水近零排放水網絡結構；

步驟二：根據園區內不同企業的用、排水特征，明確目標函數與約束條件，構建園區水資源優化配置數學模型；

步驟三：利用遺傳算法求解所述園區水資源優化配置數學模型，獲得并輸出最優的工業園區水資源配置方案。

進一步的，所述園區污水近零排放水網絡結構包括河流生態系統、工業園區、工業企業、企業污水處理站、園區污水處理廠、園區污水處理廠尾水凈化濕地和再生水廠，所述再生水廠處理后的再生水和部分河流子系統取水作為所述工業園區的主要水源。

進一步的，所述園區水資源優化配置數學模型是一種多目標優化模型，所要達到的目標是新鮮水用量W₁最少、經濟成本最低W₂以及環境效益W₃最好；

所述新鮮水用水量W₁最少是指工業園區各企業生產從河流生態系統中的取水量最少，其控制方程表示為：

式中，F_i為各個企業使用的新鮮水量，n為園區企業數量，

所述經濟成本W₂最低是指各企業使用新鮮水的成本、各級污水處理設施的處理成本之和最低，其控制方程可表示為：