分解協調法在區域污水處理率優化計算中的應用

隨著工業化與城市化的高度發展, 工業廢水和生活污水日益增加, 大量未處理的污水排入河流, 造成了嚴重的水污染, 河流的環境承載力下降, 同時污水處理廠的污水處理費用也逐年增加。因此如何合理確定區域污水處理廠的處理率使整個區域處理費用最小, 就要求用系統的方法在滿足河流水質要求的基礎上進行優化計算。排放口優化問題是水污染控制規劃中常見的一種, 對區域污水處理率的優化分析通常可形成凸規劃問題[ 1] 。當有多維條件時,采用傳統非線性規劃的數值求解較繁雜[ 2] , 動態規劃可以解決非線性的目標函數與非線性約束條件組成的多級串聯系統的最優化問題, 但在高維的情況下和在耦合系統中狀態變量高于2 個時, 動態規劃在計算上會產生困難[ 3] 。本文采用分解協調法進行優化分析, 可使系統維數降低。該法具有計算簡捷的優點, 尤其對于高度耦合的系統較為實用。分解協調法首先把大規模、復雜的系統分解成若干個獨立的子系統, 然后對各個子系統分別進行優化計算,子系統之間用耦合變量連接, 在協調層進行協調, 如此反復循環優化, 以達到全系統最優。