【摘 要】
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水资源的短缺已经是城市发展需要面对的首要问题,用水浪费和排水污染共同加剧了水资源的短缺,发展再生水可以有效缓解这两方面。其中高校用水总量大、城市用水占比变高、供水设备老旧耗能高等特点,对城市的用水调配、环境治理造成较大负担。由于高校用水在日、月、季等上具有明显的周期性特点,且排放的废水具有水质好、量大、持续稳定等优点,建立合理的高校再生水的配置和调度模型,结合智能算法求解实现高校节水节能目标,对于
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水资源的短缺已经是城市发展需要面对的首要问题,用水浪费和排水污染共同加剧了水资源的短缺,发展再生水可以有效缓解这两方面。其中高校用水总量大、城市用水占比变高、供水设备老旧耗能高等特点,对城市的用水调配、环境治理造成较大负担。由于高校用水在日、月、季等上具有明显的周期性特点,且排放的废水具有水质好、量大、持续稳定等优点,建立合理的高校再生水的配置和调度模型,结合智能算法求解实现高校节水节能目标,对于高校水资源的有效利用以及城市可持续发展规划具有重要意义。针对高校用水结构规律,按照用水方式不同对用水和排水进行分类,选择优点突出的洗浴废水和盥洗废水是优质的再生水的原水。高校再生水更加适合就近处理和回收再利用的分散式系统,相比于集中式污水处理模式有效减少了长距离管网铺设和将所有污水以相同标准进行处理所带的高成本,并采用净水补偿和其他水源补偿的方式解决再生水来源不足的问题。根据高校不同周期用水规律,按周期建立再生水水量配置模型,以最大限度节约净水资源为目标,以水质要求和供需平衡为约束,采用自适应遗传算法进行求解,可以得到行之有效的再生水优化配置方案,也证明了智能算法在解决供水优化配置问题上的有效性。在校园再生水供应系统中,学生宿舍用水占其中一大部分,由于宿舍楼通常是校园内的最高建筑,需要进行二次供水。对比现有的多种二次供水方式,结合现有供水设备,提出调速泵与定速泵并联这样经济适用的供水模式。通过比较学生宿舍工作日、周末以及节假日用水规律的不同,结合泵组的运行工况性能曲线,建立减少供水波峰波谷、节约能耗的调度模型,采用ABC-PSO求解得到泵组优化调度方案。最终方案在较低改造成本的前提下,有效地消减少了过压供水带来的水量损耗和能量损耗、满足用水高峰时的用水需求,可以为类似建筑供水系统的优化提供参考。通过对高校用水规律的研究,结合智能算法,实现对水资源和能源的有效利用以及合理配置,对于建立节约高效性社会,具有重要意义。
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