基于正交试验直积法的曝气池柔性设计.pdf

基于正交试验直积法的曝气池柔性设计 * 陈启石1李文卓2王艳1 1． 中原工学院环境工程系， 郑州 450007; 2． 中原工学院应用化学系， 郑州 450007 摘要 为了设计出能够应对水质水量等不确定性参数变化的污水处理过程， 提出了一种基于正交试验设计直积法的曝 气池柔性设计方法。该方法用正交表分别安排不确定性参数和控制参数， 用直积法进行分析计算， 通过分析柔性瓶颈 寻找改进设计方案的策略。从案例研究可以看出 用传统的设计方法设计出的曝气池在水质水量等不确定性参数的 变化范围内， 可能存在着无法正常运行的情形， 而用该方法有助于避免这一缺点。 关键词 曝气池; 柔性; 直积法; 正交表 DOI 10. 13205/j． hjgc． 201407017 FLEXIBILITY DESIGN OF AEＲATION TANKS BASED ON THE CＲOSS- PＲODUCT OF OＲTHOGONAL EXPEＲIMENTAL Chen Qishi1Li Wenzhuo2Wang Yan1 1． Department of Environmental Engineering，Zhongyuan Institute of Technology，Zhengzhou 450007，China; 2． Department of Applied Chemistry，Zhongyuan Institute of Technology，Zhengzhou 450007，China AbstractIn order to obtain sewage treatment processes which could cope with the changes in the uncertainty parameters such as water quality and quantity，an approach to flexibility design of aeration tanks was proposed on the basis of the cross- product of orthogonal experimental design． In the approach，the uncertain parameters and the control parameters were arranged by using orthogonal arrays，respectively． The analysis and calculation were accomplished with the cross- product ． The strategies for improving flexibility designs could be found out by analyzing the flexibility bottlenecks． The aeration tanks using traditional design might be unable to operate normally in the various range of uncertainty parameters such as the quality and quantity of wastewater，while the proposed approach can help to avoid such shortcomings． Keywordsaeration tank;flexibility;cross- product ;orthogonal array * 河南省重点科技攻关计划项目 072102360052 。 收稿日期 2013 －10 －24 0引言 污水处理系统的水质水量等参数常常会偏离设 计值， 具有较高的不确定性。据调查， 全国目前投运 的污水处理厂中平均运行负荷率为 77. 48， 9. 7 的污水处理厂平均运行负荷率不足 60［1 ］。进水参 数的变化很复杂， 有些污水处理厂的进水参数长期低 于设计值 ［2 ］， 有些则长期高于设计值［3 ］。当进水水 质水量长期低于设计值时， 非但不能节约运行费用， 相反还会带来一系列问题， 如 增加处理设施的能耗 和运行成本 ［4- 5 ］， 影响 TN、 TP 的去除率［6 ］， 导致污泥 膨胀 ［7 ］等。进水水质长期高于设计值时则会影响污 水处理的达标率。 柔性表示系统应对不确定性参数变化的能力。 因此， 为了保证处理效果， 降低能耗和运行成本， 污水 处理系统应该具有一定的柔性。然而， 目前设计污水 处理系统时， 以对未来长达几十年的负荷预测值为依 据进行设计， 使得污水处理厂可能缺乏足够的柔性。 化工柔性研究虽然取得了一些进展， 但实际应用报道 甚少， 主要原因是其求解模型或者是包含最大 － 最 小 － 最大约束条件的无穷数学规划问题［8- 10 ］， 具有高 度非线性; 或者涉及到高维空间的图形［11- 12 ］， 概念和 求解过于复杂， 难于被一般的设计和操作人员所掌握。 基于上述背景， 本研究针对普通曝气池， 提出了 基于正交试验设计直积法的柔性设计方法， 研究了柔 性设计模型的简便求解方法和柔性设计步骤， 并通过 案例研究验证了该方法的有效性， 为设计出能够有效 37 水污染防治 Water Pollution Control 应对不确定参数变化的曝气池提供技术支持。 1模型的建立 1. 1柔性设计模型 生化处理过程的变量可分为 4 类， 即表征工艺过 程的结构和设备尺寸的设计向量 d、 状态向量 x、 控制 向量 z 和不确定参数向量 θ， 由这 4 类参数所描述的 好氧降解过程的约束条件可以写成 fi d，z，θ≤ 0 1 fi d，z，θ 称为约束条件函数。 对于某一个 d， 在 θ 的变化范围 Θ 内， 分析评价 该设计是否满足所需的柔性要求。也就是对于给定 的 θ ∈ Θ ， 分析是否存在操作方案 z， 使得 ［13 ］ F d max θ∈Θ min z max i∈I fi d， z， θ≤ 0 2 其中 I 是不等式约束的下标集合。 因此， 柔性设计就是在设计方案的集合中寻找恰 当的 d， 当 其 在 θ ∈ Θ 内 运 行 时， 存 在 z， 使 得 F d ≤0。 1. 2约束条件 本文仅研究处于稳定状态下用传统活性污泥法 去除碳源污染物的普通曝气池柔性设计。等式约束 采用目前广泛应用的 Lawrence- Mc Carty 模型。不等 式约束包括对设计变量、 状态变量等参数的一些限制 性要求， 如对曝气池的数量、 出水水质和污泥浓度等 参数的一些要求。 1. 3模型中的变量 在上述约束条件中， 曝气池的总容积 V 和分组数 N 是设计变量， 选用泥龄 θc和投入运行的曝气池的座 数 n 作为控制参数， 则实际投入运行的曝气池体积 VNO为 VNO V N n 3 模型中的动力学参数、 进水流量 Q、 进水 BOD5 浓度 S0、 水温 T 和出水标准属于不确定性参数。限 于篇幅， 本文仅研究 Q、S0、 T、 污泥产率系数 Y、 半速 率常数 KS、 最大比底物利用速率 rmax等 6 个不确定性 参数。 2用直积法求解柔性设计模型 式 2 是一个具有高度非线性的无穷数学规划 问题， 直接求解比较棘手。正交试验法是一种广泛使 用的多因素选优法， 所选择的试验点具有“均匀分散 性” 和 “整齐可比性” 两个特点。均匀分散性使得这 些点具有很好地代表性; 整齐可比性便于对数据进行 分析。因此， 通过较少试验便能找到最优点或较优 点， 以及响应值随各因素的变化趋势， 为寻找更优的 响应值指明方向 ［14 ］。式 2 是一个求最值的问题， 为 了简化计算， 本方法用正交表安排计算点， 如果因素 水平间距足够小的话， 则距离最优点不会很远。 本方法用两张表分别安排 θ 和 z， 称为控制参数 安排表和不确定性参数安排表。对于每一个设计方 案 d， 都有一个不确定性参数安排表与之相对应， 而 对于此不确定性参数安排表中的每一个不确定性参 数情形， 都有一张控制参数安排表与之相对应。 控制参数安排表中每一行的参数水平组合表示一 个操作方案， 由每一个操作方案可以计算出需要的状 态函数和 i 个 fi d， z， θ 的值及一个 max i∈I fi d， z， θ ， 该 表的响应 即目标函数 为 max i∈I fi d， z， θ ，通过该表 要找出 min z max i∈I fi d， z， θ及 max i∈I fi d， z， θ随各控制 参数的变化趋势。由于本方法的控制参数只有 2 个， 采用全面试验设计时计算量不是很大， 因此， 控制参 数安排表可由全面试验设计来确定。用此表通过直 接观察就能发现目标函数随控制参数的变化趋势。 如果控制参数较多， 用正交表可以大大降低计算量。 不确定性参数安排表是一个正交表， 其中每一行的水 平组合表示一个不确定性参数的一个情形， 该表的目 标函数是 min z max i∈I fi d， z， θ ，通过该表可以计算出 F d 。以上方法就是求解柔性设计模型的直积法。 3曝气池柔性设计步骤 3. 1设计方案及控制方案的确定 对于去除碳源污染物的普通曝气池， 设计时， 首 先要确定 V、 N 以及 θc的取值范围， 接着再计算出曝 气池出水 BOD5浓度 Se、 池内混合液挥发性悬浮固体 平均浓度 XV、 回流比、 剩余污泥量和需氧速率等参 数， 然后再据此设计反应池的其他部分。 3. 1. 1设计参数初值、 不确定参数安排表和控制参 数安排表的确定 可以用传统的设计方法设计出的 V 作为初值， N 的选取应当遵守相关规范的规定。不确定性参数的 典型值应该是该参数的一个水平; n 的水平为 1， ， N; 本文 θc的水平是在0. 5 ～15 d ［15 ］内每隔0. 5d 所取 的值。最后选用合适的正交表分别安排这些参数形 成不确定参数安排表和控制参数安排表。 3. 1. 2操作方案的搜索 对于每一个不确定性参数情形， 都要在控制参数 47 环境工程 Environmental Engineering 安排表中搜寻使 min z max i∈I fi d， z， θ≤ 0 的操作方案。 如果控制参数安排表中不存在这样的方案， 这未必说 明不存在使该函数小于0 的方案， 也许是 θc的间隔有 些大， 漏掉了一些可行的操作方案， 也许是 θc太小所 致。鉴于此， 可以在 min z max i∈I fi d， z， θ值所对应的以 θc为中心某一区域， 按照更小的步长搜索是否存在比 该值更小的值。本文的 θc选用的最小步长为 0. 1 d。 如果 min z max i∈I fi d， z， θ仍然大于 0， 则 F d＞ 0， 这 时， 只有通过改进设计方案才有可能使其小于 0。 3. 1. 3设计方案的改进 根据 Lawrence- Mc Carty 模型， 改变 VNO和 θc可以改 变 min z max i∈I fi d， z， θ。可以根据影响 min z max i∈I fi d， z， θ 的值变为负值的柔性瓶颈来判断 VNO的改进方向。 由于所有的 min z max i∈I fi d， z， θ＞ 0 的值都有可能变 成 F d ， 所以其瓶颈便是该值所对应的 fi d，z，θ 值。有时， 改变操作方案会使此瓶颈变为负值， 但是 另一种 fi d，z，θ 值却会变成正值， 这种 fi d，z，θ 值也是一种柔性瓶颈。显然， 可以从瓶颈随 n 的变化 关系推断出 VNO的改进方向， 再根据式 3 推断出 V 和 N 的改进策略， 据此构造出新的设计方案， 回到 3. 1. 2 中步骤， 重复以上各步直到 F d≤0。 3. 1. 4对设计方案柔性的详细考察 在以上几步中， 所选的不确定性参数的水平间距 往往比较大， 也没有考虑各因素间的交互作用， 因此 可能会遗漏更大的 F d 。因而， 这一步要考察在不 确定参数的变化范围内， 当不确定性参数的水平间距 足够小， 并且考虑交互作用时是否存在更大的 F d 。 F d 源于 fi d，z，θ 值中的一种最大值， 因而， 在这 一步用直积法搜索每一个 fi d，z，θ 的最大值， 并判 断是否存在更大的 F d 值。 不确定性参数的水平取 2 或 3 个时， 交互作用只 占 1 列或 2 列。如果不确定性参数太多， 则可能没有 合适的正交表可用。直积法的数据整理及分析步骤 参见文献［ 16］ 。本方法用正交设计中的直观分析法 分析 fi d，z，θ 的最大值以及使其增大的方向。 普通正交试验设计考察的是某一响应的期望值 的最优值， 而这里要考察的是各 fi d，z，θ 的最大 值， 因此， 一切响应值应当取 fi d，z，θ 的最大值， 而 非平均值， 否则， 会得出错误的分析结论。直积表的 直观分析可分为以下几步 1 不确定性参数表的直观分析。这一步的任务是 要找出使某个 fi d，z，θ 最大的不确定性参数的水平 组合， 以及使该fi d， z， θ 值增大的方向。分析时， 所采 用的响应值应该是各不确定性参数情形下该fi d， z， θ 值的最大值。分析交互作用的影响时， 响应值取相应 因素水平组合下的该 fi d，z，θ 值的最大值。 2 控制参数安排表的直观分析。在这一步， 要找 出在某一不确定性参数情形下， 使该 fi d，z，θ 最大 的操作方案。分析方法与上一步相同， 响应值应该取 在某一操作方案下不确定性参数安排表中 fi d，z，θ 的最大值。 3 不确定性参数和控制参数之间的交互作用的 直观分析。响应值的取法与第 1 步相同， 通过直观分 析， 可以找到使该 fi d，z，θ 最大的这两类因素水平 组合。 经过以上考察， 可以找到该 fi d，z，θ的最大 值及不确定性参数和控制参数的水平组合。 4 判断 F d 的正负及下一轮分析的方向。这 一步分析在 fi d，z，θ取最大值时 F d≤0 是否 成立， 如果成立， 则根据 fi d，z，θ最大值的水平组 合确定使该函数变大的不确定性参数的变化方向， 并 据此确定下一轮详细考察时不确定参数的水平， 并从 第 1 步开始继续考察。如果考察了不确定参数的所 有水平， F d≤0 均成立， 则从第 1 步开始考察下一 个 f i d，z，θ 。 如果 F d＞0。这时应当回到 3. 1. 3 步， 重新改 进设计方案， 并重复上述各步直至 F d ≤0。 3. 2曝气系统其他组成部分的设计 确定了 V、 N 和 θc的取值范围， 便可以计算出需 氧速率的变化范围， 进而设计出曝气系统。与此相 仿， 根据上一步得出的一些参数便可以设计出曝气池 的其他组成部分。这一步的设计与传统的设计方法 相同， 不再赘述。 4案例研究 下面以文献［ 17］ 中的设计示例为例说明本方法 的应用， 用 excel 进行计算。20℃ 时的衰减系数取 0. 06 d －1， 温度系数取 1. 04 d， 混合液挥发性悬浮固 体浓度与混合液悬浮固体浓度之比取 0. 75， 回流污 泥中挥发性悬浮固体平均浓度 XV， Ｒ为［17 ］ XV， Ｒ 0． 9 106 SVI 4 其中 SVI 为污泥体积指数。 某城市污水处理厂夏季平均水温 T 25 ℃， 冬季 57 水污染防治 Water Pollution Control 平均水温 T 10 ℃， 春秋两季的平均水温为20 ℃， 设 计处理水量 Q 20 000 m3/d， 进出水 BOD5分别为 180 mg/L 和 30 mg/L， 总变化系数 Kz1. 51。 表 1 是该例的设计结果。 表 1设计示例的设计结果 Table 1Ｒesults for the design example 方案设计方法V/m3N/组 θc/d 冬季夏季 原设计方案 1污泥负荷法4645 25. 66. 8 原设计方案 2污泥泥龄法4652 25. 66. 8 4. 1原设计柔性分析 本例所考虑的不确定性参数及其的水平取值列 于表2。下面用3. 1. 2 节中的方法分析表1 中的设计 能否使 F d ≤0。 选用 L27 313 正交表安排表 2 中的不确定性参 数。该正交表共有 27 行， 有 27 种不确定参数情形。 不等式约束条件如下 1 根据设计要求， Se应满足 Se－ 30 ≤ 0 5 2 对于单个完全混合曝气池， SS应满足［18 ］ SS， min－ SS≤ 0 6 SS， min KsKd Yrmax－ Kd 7 表 2本例所考虑的不确定性参数 Table 2Uncertain parameters considered in the case 不确定性参数Q/ m3 d －1 S0/ mg L －1 T/℃Y/ g g－1KS/ g m －3 rmax/d －1 水平 1 1000080100. 4302 水平 2 20000180170. 6605 水平 3 30000280250. 8908 由于 Lawrence- Mc Carty 模型假设曝气池处于完 全混合状态， 使用该模型时， 应满足这一条件。 3 污泥负荷 LS应该在 0. 2 ～0. 4 kg/ kgd ［15 ］， 故 LS应同时满足 0. 2 － LS≤ 0 8 LS－ 0. 4 ≤ 0 9 4 对于采用鼓风曝气的传统活性污泥法， 污泥 浓度 X 应该在 1 500 ～4 000 mg/L［19 ］。 1 500 － X ≤ 0 10 X － 4 000 ≤ 0 11 根据 N 2， n 的水平为 n1 1， n2 2; θc首先在 0. 5 ～10 d 取值， 每隔 0. 5 d 取一个水平， 这样， 可以 得到40 个操作方案。如果 θc太小， 可增大至15 d。 分析结果表明， θc和 n 在所要求的范围内穷尽所 有可行的取值时， 2 个设计方案在 Q 30 000 m3/d， S0280 mg/L， T 17 ℃时一些不确定性参数情形下 的 f i d，z，x，θ＞ 0 且 F d 3. 00。这说明， 这 2 个设计方案在这些不确定性参数情形下， 不存在可行 的操作方案， 即曝气池不可能正常运行， 因此， 需要改 进设计方案。 4. 2改进设计 4. 2. 1设计方案的改进 对于原设计方案 2 进行柔性瓶颈评价， 其不确定 性参数安排表中第 26 行的部分分析结果列于表 3。 由表3 可以看出 min z max i∈I fi d， z， θ Se－30 3． 00 ＞ 0， 该值就是该设计方案的 F d 值， 是一个柔性瓶 颈。从第 3 和 4 行可以看出， 增大 θc至 7d 时， Se－30 已经变为负值， 但是 X －4000 却变成正值， 这是另外 一个柔性瓶颈。观察 X －4000 和 n 的关系不难看出， 增大 n 即增大 VNO可以降低 X －4000。对于该方案的 其他不确定参数情形所对应的柔性瓶颈进行分析也 有同样的结论。综上所述， 要降低 F d ， 就要降低 X －4000， 而要降低 X － 4000， 就要增大 VNO。从式 3 可以看出， 在维持 N 不变的情况下增大 V 可以增 大 VNO， 这便是改进设计以降低 F d 的策略。 对设计方案的改进和分析计算结果列于表 4。用 上述方法进行迭代计算直到表4 中的改进6， 发现不确 定参数安排表中情形 1 的 min z max i∈I fi d， z， θ0. 035 且要求减小 VNO， 而情形 25、 26 和 27 则要求增大 VNO。根据式 3 ， 改进策略是增大 V 和 N， 但 V/N 要 减小。增大 V 能使当 VNO V 时 VNO变大; 增大 N， 但 V/N 减小能使当 VNO V/N 时 VNO变小。采用改进 7 的 V 和 N 能够满足这样的要求。继续计算直到改进 11， 其 F d＜0， 因此该设计方案对于不确定参数安 排表中的 27 个不确定性参数的情形， 都有恰当的操 作方案能够使所有的约束条件得到满足。 4. 2. 2设计方案柔性的详细考察 这一步对改进 11 的设计方案进行详细考察。不 67 环境工程 Environmental Engineering 表 3对原设计方案 2 柔性瓶颈分析的部分结果 Table 3Part results of the flexibility analysis of the original design scheme 2 θc/dn/座 fi d， z， θ Se－30Smin－ Se1 500 － XX －4 0000. 2 － LSLS－0. 4 max i∈I fi d， z， θ 16. 2013. 00－26. 57－6416. 223916. 22－0. 200. 0023916. 22 26. 2023. 00－26. 57－2458. 11－41. 89－0. 200. 0023. 00 37. 001－0. 76－22. 81－7291. 624791. 62－0. 17－0. 0324791. 62 47. 002－0. 76－22. 81－2895. 81395. 81－0. 17－0. 032395. 81 表 4设计方案的改进 Table 4Modifications of the design schemes 设计方案 V/m3N/座F d改进方向改进策略 原设计465223. 00增大 VNO增大 V， N 不变 改进14700 22. 46增大 VNO增大 V， N 不变 改进24800 21. 45增大 VNO增大 V， N 不变 改进34850 21. 45增大 VNO增大 V， N 不变 改进44900 20. 99增大 VNO增大 V， N 不变 改进54950 20. 52增大 VNO增大 V， N 不变 改进65000 20. 35增大和减小 VNO增大V 和N， 但V/N 要变小 改进75050 30. 080增大 VNO增大 V， N 不变 改进85100 30. 014增大 VNO增大 V， N 不变 改进95150 30. 011增大 VNO增大 V， N 不变 改进1052003 0. 011增大 VNO增大 V， N 不变 改进1152503 －0.0028 改进1253003 －0.0028 确定性参数的水平列于表 5。考察时， 每次仅取 2 个 不确定性参数的水平， 采用 L16 215 正交表安排不确 定性参数及交互作用。 考察时， 对于每一个 fi d，z，θ ， 用 3. 1. 4 节中的 方法进行详细地考察。开始计算时， 不确定性参数均 取表5 中的1 和 2 水平 第 2 和第 3 列 ， 根据这次计 算的直观分析结果确定下一次考察时不确定参数的水 平。考察结果表明， 该设计方案总能在 θc0.5 ～12.8d， n 1 ～ 3 内找到一组合适的操作方案， 使得 F d ＜0， 因而改进 11 能够满足所需的柔性要求。改进 12 也满足要求， 但其 V 大于前者， 因此， 本方法给出 的设计方案是表 4 中改进 11。 可以看出， 原设计虽然考虑了冬夏两季的水 温和所需的泥龄的不同， 但仍然不能应对给定的 不确定性参数的一些变化; 而改进 11 尽管总体积 和分组数大于原设计， 设备投资和建设费用也会 增大， 但当这些不确定性参数在指定范围内变化 时， 利用 3. 1. 2 节的方法， 操作人员会很容易找到 合适的操作方案， 不但保证了处理效果， 而且也有 利于降低运行成本。 表 5被详细考察的不确定性参数的水平 Table 5Levels of the uncertain parameters investigated in detail 水平 因素 Q/104m3 d －1 S0/ mg L －1 T/℃Y/ g g－1KS/ g m －3 rmax/d －1 11. 080150. 40302. 0 21. 2100160. 44362. 6 31. 4120170. 48423. 2 41. 6140180. 52483. 8 51. 8160190. 56544. 4 62. 0180200. 60605. 0 72. 2200210. 64665. 6 82. 4220220. 68726. 2 92. 6240230. 72786. 8 102. 8260240. 76847. 4 113. 0280250. 80908. 0 5结论 在过程柔性设计模型的基础上， 提出了利用正交 试验设计中的直积法进行曝气池柔性设计的方法。 通过案例研究说明了该方法的应用， 得出了如下 结论 1 对于给定的设计方案， 用正交表安排不确定 性参数， 用控制参数安排表安排应对这些不确定性参 数变化的操作方案， 采用直积法便可以分析判断该方 案是否具有所需的柔性。当柔性不能满足需要时， 分 析柔性瓶颈便可以找到改进策略。通过对设计方案 77 水污染防治 Water Pollution Control 的改进和对其柔性的详细考察， 最后便可以设计出具 有一定柔性的曝气池。 2 对普通曝气池进行柔性设计时， 用 V 和 N 作 为设计变量， θc和 n 作为控制参数， 当这些参数确定 之后， 再确定其他参数以及曝气池其他部分， 这样可 以简化分析计算。 3 用正交表安排不确定性参数和控制参数， 不 但可以大大降低计算量， 而且可以较方便地研究目标 函数随各参数的变化趋势， 分析计算可以用 excel， 因 而该方法易于掌握。 当然， 该方法仅仅适应于系统处于稳态的情形， 当水质水量等参数处于动态变化时， 该方法就不适 用， 这将是以后的一个研究方向。 参考文献 ［1］宋连朋， 魏连雨， 赵乐军， 等． 我国城镇污水处理厂建设运行现 状及存在问题分析［ J］ ． 给水排水， 2013， 39 3 39- 44． ［2］陈中颖， 刘爱萍， 刘永， 等． 中国城镇污水处理厂运行状况调查 分析［J］． 环境污染与防治， 2009， 31 9 99- 102． ［3］赵红， 郝召会． 泰安市第一污水厂大负荷运行的实践与探索 ［J］． 黑龙江科技信息， 2009 27 30． ［4］孙振世， 陆芳． 我国城市污水处理厂运行状况及加强监管对策 ［J］． 中国环境管理， 2003， 22 5 1- 2． ［5］张永波， 刘奕玲， 李白红． 南方某城市污水处理厂工艺优化 ［J］． 给水排水， 2006， 32 S 110- 111． ［6］刘彦菲， 陈滢， 卢凤华， 等． 某城市污水厂运行中出现的问题及 解决办法探讨［J］ ． 环境工程， 2013， 31 1 27- 29． ［7］范举红， 李昌湖， 徐子松， 等． 桐乡市城市污水处理厂 A2/O 工 艺设计与运行［J］ ． 水处理技术， 2008， 34 7 79- 81． ［8］Swaney Ｒ E，Grossmann I E． An index for operational flexibility in chemical process design，Iulation and theory［J］． AICHE Journal， 1985， 31 4 621- 630． ［9］Moon J，Kulkarni K，Zhang L，et al． Parallel hybrid algorithm for process flexibilityanalysis ［J］．IndustrialandEngineering Chemistry Ｒesearch， 2008， 47 8324- 8336． ［ 10］Li B，Chang C． Efficient flexibility assessment procedure for water network designs ［J］．IndustrialandEngineeringChemistry Ｒesearch， 2011， 50 3763- 3774． ［ 11］Lai S M，Hui C． Process flexibility for multivariable systems［J］． Industrial and Engineering Chemistry Ｒesearch，2008，47 12 4170- 4183． ［ 12］Lai S M，Hui C．Feasibility and flexibility for a trigeneration system［J］． Energy， 2009， 34 1693- 1704． ［ 13］Pistikopoulos E N，Grossmann I E．Optimal retrofit design for improving process flexibility in nonlinear system， IFixed degree of flexibility［ J］ ． Computers and Chemical Engineering，1989，13 9 1003- 1015． ［ 14］田胜元， 萧曰荣． 实验设计与数据处理［M］． 北京 中国建筑 工业出版社， 1988 148- 149． ［ 15］GB 500142006 室外排水设计规范 2011 年版 ［S］． ［ 16］夏伯忠， 侯化国， 王玉民． 正交试验法［M］． 长春 吉林人民出 版社， 1985 151- 157． ［ 17］崔玉川， 刘振江， 张绍怡， 等． 城市污水厂处理设施设计计算 ［M］． 北京 化学工业出版社， 2004 85- 101． ［ 18］Grady C P L，Daigger G T，Lim H C． 废水生物处理［M］． 张锡 辉， 刘勇弟， 译． 北京 化学工业出版社， 2004 99． ［ 19］高廷耀， 顾国维， 周琪． 水污染控制工程［M］． 3 版． 北京 高 等教育出版社， 2007． 第一作者 陈启石 1968 － ， 男， 博士， 副教授， 主要从事水污染控制工 程方面的研究。 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 happy- qishi163． com 上接第 48 页 ［ 58］Sader S A． Accuracy of landsat TM and GIS rule- based s for forest wetlands classification in maine ［J］ ．Ｒemote Sensing Environment， 1995， 15 3 133- 144. ［ 59］Sundareshwar P V，Morris J T． Phosphorus sorption characteristics of intertidal marsh sediments along an estuarine salinity gradient ［J］． Limnol Oceanogr， 1999， 44 7 1693- 1702. ［ 60］李双跃， 张书霞． 农村湿地生态景观的可持续发展研究［J］． 山 西农业大学学报， 2013， 12 3 225- 231. ［ 61］Jackon L L，Lopoukhine N，Hillyard． Ecological restorationA definition and comments［J］ ． Ｒestoration Ecology，1995， 3 2 71- 75. ［ 62］汪爱华， 张树清， 何艳芬， 等． ＲS 和 GIS 支持下的三江平原沼泽 湿地动态变化研究［ J］ ． 地理科学， 2002， 22 5 636- 640. ［ 63］阮仁宗， 冯学智． 基于多时相遥感和 GIS 技术的湿地识别研究 ［J］． 应用技术， 2005 2 20- 24. ［ 64］李仁东， 刘纪远． 应用 Landsat ETM 数据估算鄱阳湖湿生植被 生物量［J］． 地理学报， 2001， 56 5 532- 540. ［ 65］张晓健． 湿地保护与生态恢复工程项目后评价研究［D］． 天津 天津大学， 2010. ［ 66］Henry C P，Amoros C． Ｒestoration ecology of riverine wetlandsA scientific base［J］． Environmental Management，1995，19 6 891- 902. ［ 67］孙志高， 刘景双， 孙广友， 等． 分形理论在湿地科学中的应用现 状与前景展望［J］． 地理与地理信息科学， 2005， 21 4 100- 103. 第一作者 杨阳 1988 － ， 男， 硕士研究生， 主要从事恢复生态学研究。 yangyangnature163． com 通讯作者 张亦 1961 － ， 女， 博士， 副教授， 主要从事理论力学， 计算 机信息处理及系统集成等研究。zqy635 nxu． edu． cn 87 环境工程 Environmental Engineering