基于集对分析的 污水 处理工艺 设计 优化Ξ

文章编号:100022472(2007)1120070206基于集对分析的污水处理工艺设计优化Ξ蒋茹�,曾光明,李晓东,杜春艳,李建兵,宋琳玲(湖南大学环境科学与工程学院,湖南长沙410082)摘要:针对污水处理工艺设计多目标、多指标,以及确定性与多种不确定性共存的特点,将集对分析理论用于污水处理工艺设计的优化决策,拓展了结构函数同异反联系度的概念;在确定权重时引入熵权修正广泛应用的层次分析法的主观权重,一定程度上解决了信息丢失问题;其独特的稳定性分析通过基序分析其稳定区域,判定扩展序的存在,保证了决策的准确性和可靠性.方法的有效性通过实例研究得到了验证.实例考察了某污水处理厂的4种候选方案,即A2/O法、三沟式氧化沟、厌氧单沟式氧化沟和SBR法.结果表明,对该污水处理厂而言,厌氧单沟式氧化沟为最佳方案,综合效益最高.所得排序稳定,不存在扩展序.关键词:污水处理;工艺设计;优化;集对分析;熵权中图分类号:X32.021文献标识码:AWastewaterTreatmentProcessDesignOptimizationBasedonSetPairAnalysisJIANGRu�,ZENGGuang2ming,LIXiao2dong,DUChun2yan,LIJian2bing,SONGLin2ling(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,HunanUniv,Changsha,Hunan410082,China)Abstract:Consideringthecharacteristicsofmulti2objective,multi2indexandcoexistenceofcertaintyandun2certainties,setpairanalysistheorywasintroducedintowastewatertreatmentprocessdesignoptimization.Theconceptofstructuralfunction,thatis,identity2discrepancy2contraryconnectiondegreewasdeveloped.Further2more,asubjectiveandobjectiveintegratedapproachtodetermineweightswasappliedtoavoidinformationloss.Theuniquestabilityanalysisforbasicrankingtodetermineotherextrarankingcouldensuretheveracityandsta2bilityofdecisionresults.Theeffectivenessoftheapproachwasverifiedthroughcasestudy.Forsomemunicipalwastewatertreatmentplants,fouralternatives(A2/O,tripleoxidationditch,anaerobicsingleoxidationditchandSBR)wereevaluatedandcompared.Theresultsshowedthatanaerobicsingleoxidationditchwastheopti2malschemeandcouldobtainthemaximumgeneralbenefits.Theresultantrankingwasstableandtherewasnoextraranking.Keywords:wastewatertreatment;processdesign;optimization;setpairanalysis;entropyweight污水处理工艺设计直接影响着项目建设能否达到预期的目标以及投入运营后的效果,如污水处理的经济性、可靠性和稳定性.目前采用的方法有层次分析法(AHP)[1-2]、灰色关联法[3]、灰色局势决策法[4]和模糊综合评价法[5]等,但还存在以下不足:AHP常因对标度把握不准而无法构造良好的判断Ξ收稿日期:2007-02-02基金项目:国家自然科学基金(70171055、50179011)、国家杰出青年科学基金(50225926)、高等学校博士学科点专项科研基金(20020532017)资助项目;2000年教育部高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划资助项目作者简介:蒋茹(1979-),女,浙江金华人,湖南大学博士研究生�通讯联系人,E2mail:hunan—jiangru@163.com第34卷第11期2007年11月湖南大学学报(自然科学版)JournalofHunanUnivers