经济社会发展-水环境质量关系定量化技术,供应,水专项,城镇污染治理控制,城镇污水处理技术
技术简介/摘要
取得的技术突破:建立了基于水资源水环境约束的工业结构调整优化模型。充分考虑水资源系统、宏观经济系统、社会系统以及水环境系统之间的协调与制约关系。通过对区域社会经济、水环境现状评价、工业行业用水结构和排污结构的分析研究,寻求适宜于水环境水资源约束条件下的工业结构。
本研究在参考其它有关水资源与产业结构调整关系研究成果的基础上,针对水资源与产业结构之间的相互影响与制约关系,运用多目标规划方法,以工业增加值最大,COD和NH4+-N排放量最小为目标,建立了水资源与水环境约束下的工业结构优化模型,模型包括目标函数和约束条件两部分内容,其基本框架形式如下:
1)目标函数
反映经济发展规模的指标有很多,由于总产出指标存在重复计算和不能很好反映生产活动效益的缺点,因此,采用工业增加值最大作为优化目标之一。
式中,xi为i行业规划水平年的工业增加值(万元);n 为决策变数个数(下同)。
以废水中排放的COD和NH4+-N量最小来表示环境效益最大。
式中,di为i行业规划水平年COD排放系数(kg/万元)。
式中,ei为i行业规划水平年NH4+-N排放系数(kg/万元)。
2)约束条件
包括国内生产总值GDP约束、工业用水量约束、工业新鲜水量约束、废水排放总量约束、COD排放总量约束、NH4+-N排放总量约束等。
以上述理论基础建立工业优化多目标模型,在既定水环境目标和社会经济系统条件下,选取工业增加值最大和COD、NH4+-N排放量最小作为目标函数,以工业部门生产规模与水环境的关系作为重点,将各行业工业增加值、用水量、需水量、排污量等作为约束条件,建立优化方程来描述经济发展与水污染的关系,经过预测分析、经验比选确立各项参数,量化近、中、远三期(2010年、2015年、2020年)的工业产业结构优化方案,从整体角度协调社会经济发展、水环境保护与改善等之间的关系,提出工业发展的建议。路线图如图所示。
推广应用案例
工艺流程图: