[发明专利]工业园区水污染防治技术路线决策方法

权利要求书

1.工业园区水污染防治技术路线决策方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：建立决策模型，包含：a、两个分量目标：三环节总成本最低和污染物削减量最大；b、约束条件为：末端污水处理厂出水稳定达标；c、假设条件为：假设同一行企业采用同类水处理技术；d、决策变量为包括企业、末端污水处理厂、再生水厂三环节水处理技术的技术组合；

步骤(2)：通过单环节技术评估得出企业、末端污水处理厂、再生水厂三环节的可行技术；排列组合得出多条可行水污染防治技术路线；按照模型约束条件，淘汰末端污水处理厂出水不能稳定达标的技术路线；满足约束条件的可行技术组合用结合熵权法的TOPSIS法排序，从而实现新建园区水污染防治技术路线优化；

所述步骤(2)具体如下：

(1)、由单环节技术评估得出工业园区各行业企业可行水处理技术、末端污水处理厂可行水处理技术、再生水厂可行水处理技术，排列组合形成多条包含三环节水处理技术的水污染防治技术路线X：

所述水污染防治技术路线X，包含工业园区企业预处理技术x_1,i，i＝1，2，……m，m为行业数量；末端污水处理厂集中处理技术x₂；再生水厂深度处理技术x₃，工业园区有多家企业，企业按行业划分，同一行业企业假设采用同一类水处理技术：

X＝[x_1,1,…x_1,i…x_1,m,x₂,x₃]

(2)、计算每条可行技术路线的总成本、污染物削减总量、末端达标率属性，分别对应于三环节总成本最低目标、污染物削减量最大目标和末端污水处理厂出水稳定达标约束条件：

所述三环节总成本最低目标，是指工业园区企业i＝1、末端污水处理厂i＝2、再生水厂i＝3三环节的水处理成本总和COST最低，成本由年运营费用和年效益两部分组成；

其中，年运营费用由两部分构成：第一部分是水污染控制系统的初始建设投资总费用Cc，单位：万元，它由各单元构筑物以及系统功能的初始投资的加和构成；第二部分是工艺系统在设计年限内的运行维护总费用Co，单位：万元/年，它是由各单元构筑物以及系统功能的运行维护费用的加和，按照污水处理设施的工作生命周期，用投资回收因子τ，将建设费用折合到每一年的年运营费用中；

其中，年效益Bw，单位：万元/年，为再生水回用减少的新鲜水使用成本：

所述的污染物削减量最大目标，是指工业园区企业、末端污水处理厂、再生水厂三环节化学需氧量COD,k＝1、氨氮NH₃-N,k＝2、总磷TP,k＝3、总铬Cr,k＝4、石油类k＝5、氯化物k＝6六种污染物的年削减总量S最大，六种污染物年削减总量S采用标准化处理，即S为总等标削减量，等于单种污染物k等标削减量S^k之和，S^k等于单种污染物削减量R^k除以末端排放标准中污染物排放浓度限值c^k；R^k等于企业单种污染物削减量末端污水处理厂单种污染物削减量再生水厂单种污染物削减量之和；所述的企业单种污染物削减量和末端污水处理厂单种污染物削减量等于水处理量乘以污染物k进水浓度与出水浓度之差，再生水厂单种污染物削减量等于末端污水处理厂出水污染物浓度乘以再生水深度处理水量：

所述的末端污水处理厂出水稳定达标约束条件，是指末端污水处理厂所有出水污染物浓度小于等于排放标准限值c^k的概率P大于等于要求值μ，不要求污水处理厂100％达标：

(3)、淘汰末端达标率小于最低要求μ的技术路线；

(4)、构造决策矩阵A，f_ij表示属性值，由决策矩阵A构成规范化的决策矩阵Z′，其元素为Z′_ij：

(5)、熵权法计算三环节总成本最低、污染物削减量最大两个目标的权重W_j，具体如下：

式中：W_j为指标j的熵权，H_j为指标j的熵，

当p_ij＝0时，p_ijln p_ij＝0；k＝1/ln n；

(6)、构造规范化的加权决策矩阵Z，其元素为Z_ij：

Z_ij＝W_jZ′_ij，i＝1,2,…n，j＝1,2

(7)、确定正理想解和负理想解正理想解拥有最低总成本，最高总等标削减量；负理想解则相反；

(8)、计算每条技术路线对于理想解的相对接近度

定义任意技术路线到正理想解的距离为

定义任意技术路线到负理想解之间的距离

则某一技术路线对于理想解的相对接近度定义为：

(9)、按每条可行技术路线相对接近度的大小给它们 排序，值越大，排序越靠前，选取值最大的技术路线。