考慮再生循環(huán)的多雜質(zhì)用水網(wǎng)絡(luò)全局優(yōu)化

陳曉露，常承林，王彧斐，馮霄

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考慮再生循環(huán)的多雜質(zhì)用水網(wǎng)絡(luò)全局優(yōu)化

陳曉露1，常承林2，王彧斐1，馮霄2

（1中國(guó)石油大學(xué)(北京)化學(xué)工程學(xué)院，北京 102249；2中國(guó)石油大學(xué)(北京)新能源研究院，北京 102249）

引入再生循環(huán)單元可以有效地減少多雜質(zhì)用水系統(tǒng)整體的新鮮水消耗量和廢水排放量。其現(xiàn)有的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型是一個(gè)非凸性嚴(yán)重的混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題，直接求解不僅計(jì)算難度大而且求解速度慢，這樣只能得到局部最優(yōu)解。本文利用分段線性松弛的方法對(duì)該模型進(jìn)行處理，將雙線性等式約束轉(zhuǎn)換成線性約束，從而使復(fù)雜的水網(wǎng)絡(luò)模型轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，因現(xiàn)有的商業(yè)優(yōu)化軟件對(duì)混合整數(shù)線性規(guī)劃問題的求解算法已經(jīng)非常成熟，這樣降低了計(jì)算難度并取得全局最優(yōu)解。算例結(jié)果表明分段線性松弛的方法可以使求解簡(jiǎn)單，能夠獲得全局最優(yōu)解。管線費(fèi)用的減少使年度化費(fèi)用降低，全局優(yōu)化能得到一個(gè)經(jīng)濟(jì)性更好的多雜質(zhì)水網(wǎng)絡(luò)，這種方法對(duì)于節(jié)省設(shè)備投資和操作費(fèi)用，具有重要意義。

多雜質(zhì)用水網(wǎng)絡(luò)；數(shù)學(xué)規(guī)劃模型；分段線性松弛；全局優(yōu)化

21世紀(jì)以來(lái)，全球水資源匱乏情況愈發(fā)嚴(yán)重，世界各國(guó)越來(lái)越注重水資源的節(jié)約利用和循環(huán)利用。在石化行業(yè)中，廢水必須經(jīng)過廢水處理單元脫除雜質(zhì)，達(dá)到一定排放標(biāo)準(zhǔn)后，方可排放到環(huán)境中。在用水單元和污水處理單元之間進(jìn)行的廢水直接回用、再生回用和再生循環(huán)，能夠從整體上減少新鮮水的耗量。……