[发明专利]基于不确定参数和双目标方法的污水处理网络设计方法

权利要求书

1.基于不确定参数和双目标方法的污水处理网络设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、设计污水处理网络；

步骤2、基于不确定参数建立鲁棒性优化模型；

步骤2.1、分别对数据集、模型参数和决策性参数进行定义；

步骤2.2、建立鲁棒性优化模型；

步骤3、采用风险约束法来计算不确定参数；

步骤4、优化基于双目标方法的污水处理网络模型，将步骤2中的鲁棒性优化模型从单目标数学模型扩展为双目标优化模型；采用多重迭代法来计算双目标参数引入标准正态分布的累积分布函数，建立污水处理网络最优化控制模型；将与水力压裂作业相关的污水处理网络的总成本和二氧化碳排放量最小化。

2.根据权利要求1所述基于不确定参数和双目标方法的污水处理网络设计方法，其特征在于：步骤1中污水处理网络包括污水处理厂、处理井和水源地。

3.根据权利要求1所述基于不确定参数和双目标方法的污水处理网络设计方法，其特征在于，步骤2.1中对数据集、模型参数和决策变量的定义具体为：

对数据集进行定义：L表示一组水源地，l∈L；M表示压裂搅拌机组，m∈M；N表示井场集，n∈N；O表示回流储液池组，o∈O；P表示设备集，p∈P；Q表示污水处理厂集，q∈Q；R表示处理井组，r∈R；T表示时段集，t∈T；

对模型参数进行定义：A_l表示水源地l的固定成本；B_q表示污水处理厂q的固定成本；C_r表示处理井r的固定成本；E_m表示压裂搅拌机m的固定成本；F_o表示回流储液池的o固定成本；G_p表示设备p维护的固定成本；a_lm表示水源地l与压裂搅拌机m之间的距离；b_oq表示回流储液池o与污水处理厂q之间的距离；c_or表示回流储液池o与处理井r之间的距离；d_qm表示污水处理厂q与压裂搅拌机m之间的距离；v_qr表示污水处理厂q与处理井r之间的距离；z_pr表示设备p与处理井r之间的距离；h_t表示t时间段内的总运行成本；e_l表示从水源地l供应液体的单位运行成本；f_m表示压裂搅拌机m的单位运行成本；g_n表示井场n的单位运行成本；表示将回流液输送至回流储液池o的单位运行成本；i_p表示与设备p工艺相关的单位运行成本；j_q表示与污水处理厂q工艺相关的单位运行成本；k_r表示处理井r的单位运行成本；ω_t表示t时间段内回流率；β_t表示t时间段内处理井注入量；ζ_t表示t时间段内设备回收率；υ_t表示t时间段内污水处理厂利用率；γ_t表示t时间段内设备折旧率；θ_t表示t时间段内污水处理厂折旧率；Γ_o表示回流储液池o的单位运行成本；D_nt表示t时间段内井场n液体量；Cw_lt表示t时间段内水源地l容量；CD_rt表示t时间段内处理井r容量；CU_qt表示t时间段内污水处理厂q容量；CB_mt表示t时间段内压裂搅拌机m容量；CF_ot表示t时间段内回流储液池o容量；CO_pt表示t时间段内设备p容量；CT表示卡车容量；s表示卡车CO₂排放量；u表示压裂搅拌机操作产生的CO₂排放量；w表示井场运行产生的CO₂排放量；x表示设备运行产生的CO₂排放量；y表示污水处理厂运行产生的CO₂排放量；

对决策性参数进行定义：S_lmt表示t时间段内从水源地l送到压裂搅拌机m的液体量；U_mnt表示t时间段内压裂搅拌机m送到井场n的液体量；V_not表示t时间段内从井场n送到回流储液池o的液体量；W_opt表示t时间段内从回流储液池o送到设备p的液体量；X_pmt表示t时间段内从设备p返回到压裂搅拌机m的液体量；Y_ort表示t时间段内从回流储液池o送到处理井r的液体量；I_oqt表示t时间段内从回流储液池o送到污水处理厂q的液体量；J_qmt表示t时间段内从污水处理厂q返回到压裂搅拌机m的液体量；H_qrt表示t时间段内从污水处理厂q送到处理井r的液体量；K_prt表示t时间段内从设备p送到处理井r液体量；Φ_ot表示t时间段内回流储液池o的回流液体量；若水源地选为l时，ξ_l取值为1，否则取值为0；若处理井选为r，ρ_r取值为1，否则ρ_r取值为0；若污水处理厂选为q，ψ_q取值为1，否则ψ_q取值为0；若压裂搅拌机选为m，κ_m取值为1，否则κ_m取值为0；若回流储液池选为o，λ_o取值为1，否则λ_o取值为0；若设备选为p，δ_p取值为1，否则δ_p取值为0。