بهینه سازی مصرف آب با استفاده از تکنولوژی پینچ آبی
چکیده
آب از دیر باز تاکنون جزء اساسی ترین نیازهای بشر بوده و روز به روز بر اهمیت و ارزش آن افزوده میشود. اما تغییرات جوی و استفاده های غیر اصولی و نیز دفع آب های آلوده به محیط، مسائل اقتصادی و زیست محیطی فراوانی را گریبانگیر جوامع ساخته است. بنابراین لزوم رویکرد به سمت استفاده اصولی از آب به گونه ای که مصرف آب و تولید پساب، حداقل گردد محسوس می باشد. در حال حاضر افکار عمومی به این سطح از آگاهی رسیده است که اصلاحات امکان پذیر بوده و برای آن باید بهایی نیز پرداخته شود. امروزه کاهش پساب به عنوان یکی از بزرگترین مسایلی است که در صنعت با آن روبرو هستیم، مطرح می شود و از آنجایی که آب یکی از تولید کننده های مهم پساب در فرایندهاست، توانایی احیا پساب برای مصرف مجدد آن، گام مهمی در جهت کاهش تولید پساب می باشد. تکنولوژی پینچ قادر است با به کارگیری روشهای مختلف، مصرف آب و تولید پساب واحدهای صنعتی را کاهش دهد این تکنولوژی برای هر نوع فرایند استفاده کننده از آب کاربرد داشته و منحصر به فرایندهای شیمیایی نمی باشد. پینچ آبی، تکنیکی سیستماتیک جهت آنالیز شبکه های منصرف کننده آب و کاهش هزینه های آب در فرانیدها می باشد این روش از الگوریتم های پیشرفته ای برای تشخیص و بهینه سازی مصرف آب و سیستمهای تصفیه استفاده می کند. در تکنولوژی پینچ آّبی شبکه های تبادل حرارت به شبکه های تبادل جرم تبدیل می شوند. در این پایان نامه سعی شده است. تا مروری بروی روشهای مختلف ریاضی و گرافیکی برای طراحی و انطباق شبکه های آب صورت پذیرد. اگر چه اساس کار برای انجام این روش در پالایشگاه هاست ولی قابل استفاده در سایر صنایع و واحدها نیز می باشد. در ابتدا روش، به دو مساله تقسیم می شود. اولین مساله اختصاص آب تازه و پساب به فرایندها بوده و دومین مسأله تصفیه پساب حاصله است. اولین مساله به استفاده مجدد، احیا استفاده مجدد و احیا بازچرخانی تقسیم شده و دومین مسأله به واحدهای تصففیه متمرکز و غیر متمرکز تقسیم می شوند. همچنین برای بهینه ساختن شبکه آب ناچار به کمینه نمودن مصرف آب و تصفیه پساب در واحد هستیم. برای طراحی بهتر در این مسائل از روشهای مختلف ریاضی نیز می توان بهره برد که این مسائل نیز مورد بررسی قرار گرفته است.در این رساله با توجه به تعدد روشهای بهینه سازی، ابتدا روشهای رایج و کاربردی گرافیکی و ریاضی را معرفی نموده و در هر مورد با ارائه مثالی به شرح کامل و بررسی این روشها پرداخته ایم. سپس با ذکر سه مثال و انجام بهینه سازی و طراحی شبکه توزیع آب ، اقدام به مقایسه این روشها نموده ایم و نهایتا روش nlp را بهینه ترین روش بهینه سازی معرفی کرده ایم. سپس بوسیله این روش مصرف آب در واحد تولید کاغذ را بررسی کرده و شبکه توزیع آب را طراحی می نماییم و نتایج حاصل شده رابا نتایج موجود در طرح جاری و مراجع و مقالات مقاایسه نموده ایم.