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第一章 工业水回用与废水量最小化导论 1

1．1引言 1

1．2应用实例：降低成本和减少废水产生量 1

1．2．1传统的工业水利用和废水处理系统 1

1．2．2报道的商业应用 1

1．2．3一个石化工业区 4

1．3过程集成和水夹点技术 8

1．3．1过程集成 8

1．3．2水夹点技术的概念 11

1．4．1传统的水回用项目 16

1．4工业水回用和废水量最小化的策略 16

1．4．2应用夹点技术的工业项目的计划和实施 17

1．4．3成功实施水夹点技术 17

1．5小结 18

1．6进一步阅读 20

1．7参考文献 20

第二章 通过水回用实现废水量最小化——单杂质系统新鲜水流量 24

2．1引言 24

2．2用杂质传质问题来描述用水操作过程 24

2．3数据提取 28

2．4无回用时的新鲜水最小化目标 29

2．4．1极限水侧形图 29

2．4．2无水回用情况下的新鲜水总流量 31

2．5．1图形方法：浓度组合曲线 32

2．5具有水回用的集成系统的新鲜水流量最小目标 32

2．5．2表格方法：浓度间隔图表 34

2．6具有水回用的最小新鲜水流量目标 37

2．6．1图形方法——浓度组合曲线 37

2．6．2表格方法——浓度间隔图表 38

2．7小结 39

2．8符号说明 39

2．9习题 40

2．10参考文献 41

3．2设计工具：用水网络的描述 42

3．2．1方框图 42

3．1引言 42

第三章 水回用的废水产量最小化技术——用水网络的设计 42

3．2．2格子图 43

3．2．3质含图 44

3．3用水网络设计：浓度间隔设计法 45

3．3．1格子图 46

3．3．2质含图 52

3．4网络调优 58

3．4．1回路辨识 59

3．4．2回路断开 60

3．7习题 61

3．6符号说明 61

3．5小结 61

3．8参考文献 62

第四章 分布式废水处理系统设计 64

4．1引言 64

4．2单杂质与单处理过程 65

4．2．1浓度间隔图表和浓度组合曲线 65

4．2．2最小处理流量 65

4．2．3最小处理流量的废水处理系统设计 70

4．3单杂质与多处理过程 72

4．3．1浓度间隔图表和浓度组合曲线 72

4．3．2最小处理流量的废水处理系统的设计 78

4．3．3确定单杂质与多处理过程真正最小处理流量的其它方法 79

4．4多杂质与多处理过程 82

4．4．1浓度间隔图表和浓度组合曲线 83

4．4．2最小处理流量 84

4．4．3废水处理系统的设计 91

4．5最小处理费用的用水网络设计 94

4．5．1水主管 94

4．5．2废水降级 99

4．6小结 101

4．7符号说明 102

4．9参考文献 103

4．8习题 103

第五章 通过水再生、回用和循环的废水量最小化 105

5．1引言 105

5．2水的再生 107

5．2．1完全再生和新鲜水夹点 107

5．2．2部分再生和新鲜水夹点 112

5．2．3完全再生和再生水夹点 121

5．2．4部分再生和再生水夹点 129

5．2．5带再生的用水网络设计 134

5．3再生循环 147

5．3．1简单的再生循环 147

5．3．2再生循环和再生水夹点 150

5．3．3用水网络设计 153

5．4包括水回用、再生和循环的流量目标确定和用水网络设计实例及方法小结 154

5．5流量改变的用水网络设计 157

5．5．1修正极限过程数据 157

5．5．2浓度组合曲线和最小新鲜水流量 160

5．5．3新鲜水夹点位置的改变 161

5．5．4用水网络设计 169

5．5．5工业应用实例：特制化学品厂 169

5．6流量约束：达到固定流量的局部循环 179

5．6．1达到最小新鲜水流量的局部循环 180

5．6．2用水网络设计 181

5．6．3工业应用实例：特制化学品厂 182

5．7小结 186

5．8符号说明 187

5．9习题 188

5．10参考文献 190

第六章 通过过程改变实现废水量最小化 191

6．1引言 191

6．2过程改变和加减原理 192

6．2．1改善推动力 192

6．2．2夹点位置改变 194

6．2．3加减原理 194

6．3水源和水阱 198

6．3．1水源和水阱图 198

6．3．2过程改变 200

6．3．3混合 202

6．4工业过程的改变 205

6．4．1冷却塔 205

6．4．2锅炉给水 210

6．5小结 213

6．6符号说明 213

6．7习题 214

6．8参考文献 216

第七章 工业应用实例——在多杂质系统中废水量最小化的有效工程方法 217

7．1引言 217

7．2石油化工厂的水回用和废水最小化 217

7．3．1数据提取 219

7．3水夹点技术对××石化厂的实际应用 219

7．3．2采用回用的最小新鲜水流量 221

7．3．3用水网络设计 228

7．3．4具有再生的最小新鲜水流量 232

7．3．5多杂质的考虑 242

7．4小结 248

7．5符号说明 249

7．6习题 249

7．7参考文献 256

8．2．1用单杂质方法确定最小新鲜水流量的局限性 257

8．2多杂质系统的问题表述 257

8．1引言 257

第八章 多杂质系统的废水最小化——水夹点分析与综合 257

8．2．2极限水侧形图 260

8．3水回用的可行性分析 262

8．3．1人口浓度转移和水回用的可行性 262

8．3．2出口浓度转移和水回用的可行性 263

8．3．3进一步演示浓度转移和可行性分析 269

8．4最小新鲜水流量 276

8．4．1设计方程 276

8．4．2示例 280

8．4．3计算机求解 282

8．5．1设计方程 287

8．5夹点间隔水回用 287

8．5．2示例 291

8．5．3计算机求解 293

8．6用水网络设计 296

8．7工业应用实例：炼油厂中水回用和废水量最小化 296

8．7．1引言 296

8．7．2极限过程数据 297

8．7．3浓度转移与可行性分析 297

8．7．4最小新鲜水流量 301

8．7．5夹点间隔水回用 307

8．7．6计算机求解 310

8．7．7用水网络设计 313

8．8小结 314

8．9符号说明 317

8．10习题 317

8．11参考文献 318

第九章 通过数学优化进行废水量最小化 319

9．1概述 319

9．2线性规划介绍 319

9．3转运模型和单杂质目标问题 320

9．3．1转运模型 320

9．3．1浓度间隔图表 325

9．4非线性规划介绍 326

9．5．1超结构模型 328

9．5超结构模型与非线性规划 329

9．5．2再生循环 332

9．5．3备选操作模型 339

9．5．4多杂质 347

9．5．5分布式废水处理系统 353

9．6有效过程变化的灵敏度分析 361

9．7比较：水夹点技术与数学优化 367

9．7．1多杂质 367

9．7．2备选操作模型 367

9．7．6分布式废水处理系统 368

9．8小结 368

9．7．7灵敏度分析 368

9．7．5网络调优 368

9．7．4过程改变 368

9．7．3全局与局部最优解 368

9．9符号说明 369

9．10习题 370

9．11参考文献 371

附录A 术语汇总表 373

附录B 习题解答 379

附录C 水设计软件及CD盘内容 446

C．1水设计软件安装 446

C．2 CD盘内容 446