多目标决策在污水处理厂中的应用研究

多目标决策在污水处理厂方案选择中的应用研究多目标决策的意义污水处理厂工艺方案决策研究结论目录污水处理厂工艺选择多目标决策模型的建立一、多目标决策

近年来，随着我国许多城市规模不断扩大和经济建设的迅速发展，水污染问题也越来越严重。研究背景

污水处理厂是提高城市水环境质量和改善城市区域水源的重点工程，也是确保实现城市的水环境治理目标的重大项目。

污水处理的工艺方案均是根据专家或决策层的经验或直觉判断。在设计规范指导下初步选定有限个备选方案，再通过经济、技术指标进行简单对比来筛选出最终设计方案。研究意义

因地制宜地合理选择适用工艺技术及其实施方式，对其利弊进行客观辨证的分析，对我国城镇污水处理工程的设计、建设和运行都具有重要的意义。采用多目标决策方法，根据多个评价目标，选择一个满意方案，为决策部门具体实施提供可行性的方法，为污水处理厂方案的选择提供科学的理论依据。科学的决策，对污水处理工艺的优化选择，无疑是污水处理工程建设中必然要面临的重要问题和首要问题，也是确保处理厂运行性能、降低费用的关键。多目标决策方法研究进展国内研究进展法国经济学家Pareto是国际上公认的最早提出多目标决策的学者，他于1896年在研究经济问题中提出了多目标决策问题，并给出Pareto最优的概念。我国在多目标决策的研究方面起步比较晚，但发展是很迅速的。1981年和1984年我国先后召开了全国多目标决策会议，

80年代以后，多目标决策方法在我国获得越来越多广泛的应用。国外研究进展

二、污水处理厂工艺选择作用污水处理工艺选择的原则满足处理功能与效率要求技术成熟可靠经济节能便于管理我国污水处理厂主要工艺技术

污水处理主要有物理法、生物法、化学法。目前国内外大多采用生物法，所有生物处理工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。应用于城镇污水处理厂的污水处理工艺主要有三个系列：（1）序批式反应器（SBR）系列（2）氧化沟系列（3）A2/O系列污水处理工艺选择

影响因素处理规模①技术因素②经济因素③社会因素④资源环境因素①大型污水处理厂（大于10万m3/d）②中型污水处理厂（1-10万m3/d）③小型污水处理厂（小于1万m3/d）三、污水处理厂工艺方案决策研究方案决策一般理论--多目标决策理论

在多目标决策过程中，必须考虑两个基本问题：其一是问题的结构或决策态势，即问题的客观事实；其二是决策规划或偏好结构，即人的主观作用。多目标决策问题的两个理论基础为：（1）向量优化理论（2）效用理论多目标决策方法方法优点缺点层次分析法具有赋权合理，计算方便，一致性程度高，受主观臆断影响小和评价结果可靠判断矩阵各元素的确定，差值范围大且不够准确，影响评价效果；建立的判断矩阵很难通过较少次数的调整而满足一致性检验，势必增大计算量等等物元分析法计算简便，结果直观，属性间是相互补偿的需要合理建立各属性的经典域、可拓域，已经合理选择关联函数类型灰色关联分析法具备良好的稳定性，克服了主观性、随意性和倾向性带来的偏差对于系统中那些未予以量化的定性因素，在定量的过程中会不同程度地造成信息丢失主成分分析法可消除评价指标之间的相互影响，减少指标选择的工作量。当主成分的因子负荷的符号有正有负时，综合评价函数意义就不明确。必须保证所提取的几个主成分的累计贡献率达到一个较高的水平模糊综合评价法可以克服传统数学方法中“唯一解”的弊端。不能解决评价指标间相关造成的信息重复问题，隶属函数、模糊相关矩阵等的确定逼近理想点法比较合理和易于理解；计算较简单；能够用简单的算术形式来描述被选择方案的绩效排序结果受采用的衡量方案距理想方案与负理想方案距离的相对贴近度函数类型影响工艺方案决策的指标体系①系统性原则框架构建城镇污水处理厂工艺方案决策各指标之间存在着相互联系相互制约的关系，所以它是一个多属性、多层次的决策问题。整个指标体系呈现出明显的树形结构。②典型性原则③动态性原则④简明科学性原则⑤可比、可操作、可量化原则⑥综合性原则原则污水处理厂工艺方案决策的指标体系序号指标要素评价指标符号1经济指标基建投资C12运行费用C23技术指标SS去除率C34COD去除率C45BOD去除率C56氨氮去除率C67总磷去除率C78出水稳定性C89管理指标运行管理难易程度C910资源与环境指标污泥产生量C1011占地面积C11四、污水处理厂工艺方案决策模型方案决策步骤①建立树形评价指标体系②评价指标值的定量化和规范化③评价指标权重的确定④污水处理厂工艺方案优选工艺方案模型的建立工艺方案模型的建立工艺方案模型的建立工艺方案模型的建立工艺方案模型的建立工艺方案模型的建立

本文针对污水处理厂工艺方案优化选择决策进行研究，优化模型中引入了灰色理论和熵权理论的多目标决策思想，