2006年第32卷第1期工业安全与环保January2006IndustrialS~fetyandEnvironmentalProtection-29·动态规划法在污水处理厂优化设计中的应用胡满银张硕李长义(华北电力大学环境科学与工程学院河北保定071003)摘要对具有代表性的系统优化模型进行分析比较．选用动态规划法对城市污水处理J进行优化设计，得到r城市污水处理厂投资和运行的最优决策，为城市污水处理厂运行和设计提供了依据。关键词城市污水处理系统模型优化设计Apl~tionofl}ynan~LayoutTheoryin0I1)IofUrbanSewageTrealartentPlantHUManyinZHANGShuoIJChangyi(SchoolofEtg,ircmn~enlScience,andgngiruming．NorthChinaElectricityPowerUraver．~itylktoding,．Hebei071003)AllaractAnalysesandcomparisonsOiltherepresentativesystemoptimalmodelareconductedandthedynamiclayoutis~leetedforoptinuddesigntotheurbonsewagetreatmentplant，attainingtheoptimumdecisionoftheinvestmentatatopemtiontotileud~ansewagetrea|nlerltplanlandprovidingbasisforoperationanddesignoftheIll'bansewagetreatmentplant．KeywordsurbanSewagetn~．atmentsystemmodeloptimaldesign现代化的城市集中了大量的人口和各种各样的工业企方法就是将污水净化“动态过程”的决策I．口J题按}1、f『订J分解成业，是水污染源的集中产地．随着污水治理的市场化，建设相互联系的阶段，进而将各个阶段作为静态题求分忻和研一个经济治理的污水处理系统足解决水污染问题的关键措究。结合动态规划进行研究的成果较多，其巾以Chial2等建施。长期以来，由于受污水净化理论及数学计算工具发展的立的动态规划模型最早，并具有相当的代：丧性。局限，朽水处理工艺系统的设计方案采用单体设计方法来获Chia等将污水处理系统抽象为一个连续并相互关联的得。工程设计人员通常是根据工程经验或直觉判断，在设计多阶段系统，且每阶段都具有最优决策的选择，『nf这种选择规划指导下拟定有限的备选没计方案，然后在其中通过经济是结合整个过程中其他阶段的选择相．可：联系：等虑的，最后形指标核算并筛选出认为技术合理、经济可行的最终设计方成各个阶段优化决策的集合策略。研究中所采用的抽象系案。这种设计方法首先是不够精确的，其次也往往町能忽略统流程如图l所示。许多更好的设汁方案。与传统设计方法不同，近代系统优化设计方法体系是在“系统分析和系统综合”的理论基础上建构起来的．以专业知识和最优化问题的数学求解技术为理沧支撑，依靠电子计算机作为实施手段，而最终获得各项设计目标均达到优化的一种工程设计方法。理论认为，采用系统优化设计方法获得的设计方案是所有可行方案中的最佳方案⋯。图lChill筹建立的系统流程系统优化设计方法在众：多的工程设计领域已得到较广在模型中，i表示任意的阶段(，v≥≥1)；表示阶段效泛的实践和应用，该法较之传统设计方法，不仅能大幅度降益，具体为第阶段的费用值。‘Y，表示第阶段的决策变最低工程投资，缩短建设周期，而且还能有效提高没计质量和(如BOD5的去除率)；和P分别表示锖阶段的输入与设计效率，节省设计人力、物力。所以建立的可行性数学模输出量；与置、以及P之问的联系由传递函数表型与实际系统的吻合程度是优化方法成败关键所在。示：1典型的城市污水处理优化模型=(Xi，)，i=I，2，3⋯，～(1)污水处理二【：艺系统优化设计始于20世纪6o年代初J，Pi=(墨，P)，i=l，2，3，⋯N(2)并随着电子计‘算机技术的飞速发展，系统优化设计在污水处与抽象系统相对应．污水上艺系统优化模型的臼标明数理工艺中得到广泛应用，已经采用动态规划法、非线形规划就可设定为：法等建立起优化模型。MinW=∑(S，di)，i=l，2，3，⋯，N特征参数(3)1．1动态规划优化模型式中，为整个污水处理I艺系统的年度运行赞用；为动态规划多用于研究多层次、多阶段决策过程的最优策第i个处理单元的年度运行费用；di为第i个处