亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        層次分析-模糊綜合評價法在制漿造紙水污染控制技術評估中的應用

        2021-07-27 10:18:54王敏尹崇鑫程金蘭朱文遠
        林業(yè)工程學報 2021年4期
        關鍵詞:制漿控制技術權重

        王敏,尹崇鑫,程金蘭,朱文遠

        (南京林業(yè)大學輕工與食品學院,江蘇省制漿造紙科學與技術重點實驗室,南京 210037)

        制漿造紙工業(yè)工藝復雜,產(chǎn)生的廢水量較大。不同制漿造紙企業(yè)采用不同的原料、生產(chǎn)工藝以及水污染控制技術方式等,產(chǎn)生的廢水污染負荷有所不同,污染物種類與性質(zhì)也千差萬別[1]。當前的制漿造紙廢水節(jié)能減排技術目錄與技術政策中未有系統(tǒng)規(guī)范的制漿造紙水污染控制技術遴選和評價方法,不同學者提出的評價標準和方法也參差不齊,遴選結果存在較大的不確定性[2]。故當前急需形成制漿造紙水污染控制技術遴選、評價與推廣的長效機制。

        現(xiàn)代綜合評價方法有很多,如主成分分析法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡法、層次分析法、模糊綜合評價法等。由于評價對象的所屬目標范圍不同,現(xiàn)代綜合評價方法的選用與實際技術應用時存在一定的差異。根據(jù)2015年第9號中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會頒布的《制漿造紙行業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標體系》法規(guī),制漿造紙水污染控制處理技術評估涉及技術、經(jīng)濟、資源和環(huán)境等多個方面,有多屬性、多層次及模糊性等特點,定量分析比較困難。而層次分析法(AHP)[3]所需的定量數(shù)據(jù)信息較少,計算結果和過程簡單明確、容易理解,是一種定性和定量相結合可評價多指標、多層次的多準則決策方法。模糊綜合評價法(FCE)[4]則基于模糊數(shù)學,可以表示出各因素之間的模糊關系,解決傳統(tǒng)方法無法解決的多種因素評價之間的模糊性問題。AHP-FCE結合模型應用廣泛,準確性高,已應用于政策評價、風險評估等許多領域[5-7]。楊國洪[8]聘請了5位環(huán)保專家,針對造紙企業(yè)的部分節(jié)水減排措施采用了AHP-FCE進行評估,認為對企業(yè)節(jié)水減排貢獻較大的措施為添加助留助濾劑、廢水和白水回用以及安裝高壓清水泵等,研究中未涉及制漿過程與終端廢水處理,專家人數(shù)與咨詢次數(shù)相對較少,指標體系的構建不夠全面。

        筆者結合“十三五重點行業(yè)水污染全過程控制技術集成與工程實證”課題,參考相近行業(yè)的最新研究成果,構建了制漿造紙水污染控制技術的評估指標體系,建立各評估指標的隸屬函數(shù),實現(xiàn)了指標的定量化,并構建了制漿造紙行業(yè)水污染控制技術評估模型,對不同制漿造紙水污染控制技術進行了現(xiàn)狀調(diào)研和技術評估,進而計算綜合指標,遴選最優(yōu)技術。

        1 制漿造紙水污染控制技術評估指標體系的建構

        評估指標的合理選擇與制漿造紙行業(yè)水污染控制技術評估相關聯(lián),且要滿足層次性與系統(tǒng)性的原則。參考楊國洪[8]的體系構建,并結合四川大學姜河等[9]對牛皮制革過程污染控制技術評估模型及其他行業(yè)評估模型[10-12],本研究構建的制漿造紙廢水污染控制技術層次結構模型,確定了隸屬關系。模型中包含目標層(A層)、準則層(B層)、指標層(C層)3個層次,形成了4個準則層指標和11個指標層指標的遞階層次評價體系,其中準則層4個指標分別為技術技能、經(jīng)濟成本、環(huán)境影響和運行管理,主要從技術、經(jīng)濟、社會效益和環(huán)境安全性角度考慮。具體評價指標體系框架見圖1。

        2 層次分析指標權重確定

        跟多家制漿造紙企業(yè)與研究所溝通后遴選了多位制漿造紙、環(huán)境工程等領域的專家,分別來自華南理工大學、南京林業(yè)大學、中國科學院林產(chǎn)化學研究所、亞洲漿紙業(yè)有限公司等13家單位。其中,制漿造紙工業(yè)清潔生產(chǎn)專家8名,環(huán)保專家5名。通過專家咨詢與打分,在B層和C層因素各層次元素中將兩兩因素進行相互比較,并構造出判斷矩陣,先計算準則層B中的4個一級指標權重,再進一步計算它們的二級指標權重。專家評定表的設定基于九分標度法的基本原理[9],由專家判定指標間兩兩因素比較時的相對重要性和優(yōu)劣程度,填寫合適的重要程度賦值。

        根據(jù)n的階數(shù)查表1可得平均一致性指標(RI,RI)[13],當n的階數(shù)為4時,RI=0.90。首先計算一致性檢驗指標(CI,記為CI),見公式(1):

        (1)

        式中:λmax表示矩陣的最大特征根;n表示矩陣的階數(shù)。再檢驗隨機一致性比例(CR=CI/RI)是否小于0.1:若小于,則表示一致性比例驗證通過;若結果顯示一致性檢驗不滿足,則需要征求專家意見,并對打分結果進行適當調(diào)整,直至滿足一致性檢驗為止并計算權重值。

        2.1 一級指標層次分析指標權重計算

        對13位專家打分制定評定表,得到構造矩陣A。如根據(jù)第1位專家的技術評估賦值打分,得矩陣:

        求得矩陣A的最大特征根λmax=4.096 3,相應的特征向量w=(0.152 2,0.115 6,0.255 9,0.476 3),即為該專家賦值的一級權重系數(shù)。已知矩陣階數(shù)n=4,平均隨機一致性指標RI=0.90,根據(jù)公式(1),得到CI=0.032 1,隨機一致性比例CR=0.035 7<0.1,因此,一致性檢驗通過。同理計算得到其余12位專家一級權重系數(shù),見表1。用同樣的方法計算其二級權重系數(shù),結果見表2。

        表1 一級指標權重系數(shù)

        表2 二級指標權重系數(shù)

        2.2 綜合權重計算

        綜合權重計算公式為W=一級指標權重×二級指標權重。因?qū)<掖蚍忠蛉硕悾枰獙<腋骷墮嘀卦u分表進行統(tǒng)計分析,計算權重平均值,計算得到評價指標最終的綜合權重系數(shù),見表3。

        由表3可知:4個一級指標中,環(huán)境影響所占比重最大,遠超過其他一級指標,其次是運行管理,再次是技術性能,經(jīng)濟成本所占比重最小。二級指標中的廢水減少量與污染物減少量綜合權重系數(shù)最高,說明它們對評估得分的影響程度最高,綜合能耗與資源消耗影響程度緊隨其后。綜合權重系數(shù)最低的二級指標是工程投資,其次是技術先進性。從專家打分結果看,對水污染控制技術的評價而言,環(huán)境影響是首要考慮因素,并不是投資與技術先進性。

        表3 制漿造紙水污染控制技術評估指標綜合權重

        3 模糊數(shù)學綜合評價

        模糊綜合評價按以下3個步驟進行:

        1)確定隸屬度。邀請10位專家對制漿造紙水污染控制技術進行打分,采用百分比統(tǒng)計法統(tǒng)計專家意見。例如10位專家對C1指標按“很好、較好、一般”3個等級進行打分評判,10位專家中有5位認為很好,3位認為較好,2位認為一般,那么這一指標所對應的隸屬度為0.5,0.3和0.2,它的模糊隸屬矩陣為[0.5 0.3 0.2]。

        2)一級模糊綜合評價。構造準則層Bi所包含的最底層模糊隸屬矩陣和權重矩陣,見公式(2):

        Bi=W1i×Ri

        (2)

        式中:Bi為準則層B中第i項指標的模糊評價矩陣;W1i為指標層C相對于其所屬準則層Bi的權重矩陣;Ri為指標層C的模糊隸屬矩陣;i為第幾個因素。

        3)二級模糊綜合評價。通過一級模糊綜合計算得出準則層B中各項指標所對應的不同評價等級的隸屬度,見公式(3):

        E=W2×M

        (3)

        式中:E為最終的綜合判斷結果;W2為準則層B中的各項指標相對于目標層A的權重矩陣;M為準則層B中各項指標的一級綜合評價結果所構成的模糊評價矩陣。

        3.1 制漿工段廢水污染控制技術綜合評價計算

        制漿水污染控制技術評估選取漂白工段,對包括傳統(tǒng)的氯化、堿處理、次氯酸鹽(CEH)三段漂白、常用的無元素氯(ECF)漂白和最新的全無氯(TCF)漂白3種技術進行綜合評估。

        1)確定指標隸屬度:對清潔漂白的3種技術,選擇采用百分比統(tǒng)計方法對專家意見進行統(tǒng)計,最后得到定性指標的評價結果。專家評估結果見表4。

        表4 漂白工序?qū)<译`屬度打分統(tǒng)計

        2)進行一級模糊評價:以其中CEH三段漂白技術為例,構造準則層B,根據(jù)公式(2),得到:

        同理可得:B2=[0.673 2 0.227 3 0.100 1],B3=[0.300 0 0.300 0 0.400 0],B4=[0.100 0 0.155 2 0.744 8]。由此可以得到第2層評價矩陣,M=[B1B2B3B4]T。

        3)進行二級模糊綜合評價:根據(jù)公式(3),得到二級模糊綜合評價集:E1=[0.330 2 0.219 1 0.436 4]。

        通過同樣的步驟,ECF清潔漂白技術和TCF清潔漂白技術進行一級和二級模糊評估:得到結果E2=[0.743 8 0.140 5 0.101 5],E3=[0.657 6 0.194 7 0.133 4]。根據(jù)最大隸屬度原則,綜合評價指標值越大表明綜合效益越高[14]。對于清潔漂白技術的3種污染控制技術,ECF清潔漂白技術綜合評價矩陣E2與TCF綜合評價矩陣E3中都是第1個元素的數(shù)值最大,表明ECF與TCF清潔漂白技術是很好的污染控制技術;而CEH三段漂白技術綜合評價矩陣E1中第3個元素的數(shù)值最大,表明該技術為一般的污染控制技術。從專家賦值來看,TCF漂白技術先進、綜合能耗低,污染控制好,得分高,但沒有ECF 技術穩(wěn)定。ECF技術先進性不如TCF,但技術適用性好,穩(wěn)定性好。CEH漂白的技術成熟度好,但污染控制困難,得分低,技術一般。有資料表明,河南銀鴿實業(yè)投資股份有限公司利用ECF漂白技術處理后,發(fā)現(xiàn)廢水排放量減少91.97萬t/a,COD減排量81.6 t/a,BOD5減排量8.74 t/a,同時減少了氯氣排放,達到了清潔生產(chǎn)的目的,對環(huán)境效益較明顯[15]。

        3.2 造紙工段水污染控制技術綜合評價

        造紙工段水污染控制技術選擇造紙白水梯級循環(huán)回用工段進行綜合量化評估,評估技術為微氣浮技術和多圓盤過濾技術2個技術。造紙白水梯級循環(huán)回用技術專家詳細打分表見附錄表14。在進行模糊評價計算后,同樣得到2個矩陣:E1=[0.609 5 0.266 5 0.109 9],E2=[0.656 7 0.229 0 0.100 1]。2個矩陣中都是第1個元素的數(shù)值最大,說明多圓盤過濾技術和微氣浮技術都是有效的污染控制技術。從專家賦值來看,微氣浮技術較先進,并且可以節(jié)約經(jīng)濟工程投資,得分高,但是技術適用性和技術成熟度不如多圓盤過濾技術。多圓盤過濾技術雖在技術先進性上不如微氣浮技術,但污染控制得分項高。據(jù)文獻資料報道[16],利用多圓盤處理白水使得超清濾液澄清度明顯提高,其中OCC漿造紙白水回收的超清濾液澄清度低于50 mg/L,全木漿衛(wèi)生紙白水回收的超清濾液澄清度不高于25 mg/L,可以增加紙機清水代替量,且提高了白水回收利用率。

        3.3 末端廢水綜合處理工段水污染控制技術綜合評價

        末端廢水綜合處理工段水污染控制技術種類較多,筆者主要選擇較為常見均改良Fenton氧化工藝、臭氧氧化深度處理技術和混凝沉淀或氣浮深度處理這3項技術進行評估。專家詳細評估打分統(tǒng)計表見附錄表15,通過計算得到3個矩陣:E1=[0.711 8 0.179 9 0.094 1],E2=[0.597 9 0.233 8 0.149 3],E3=[0.607 9 0.295 0 0.098 6]。3個矩陣中都是第1個元素的數(shù)值最大,說明3種技術都是很好的水污染控制技術。但改良Fenton氧化工藝的第1個元素數(shù)值最大,表明其相對最好;混凝沉淀或者氣浮深度處理技術的第1個元素值居次,表示其技術較好;臭氧氧化深度處理技術的第1個元素值最小,于3種技術比較而言,它相對一般。從專家賦值表中看到,混凝沉淀或者氣浮深度處理技術運行成本相對較低,臭氧氧化深度處理技術先進性好,F(xiàn)enton氧化工藝的污染物控制程度高。相關資料表明,F(xiàn)enton氧化工藝技術可以在廢水預處理工段提高廢水的可生化性[17],還能高效地脫色廢水,降解難處理有機物和毒性物質(zhì)[18]。氣浮深度處理技術可以節(jié)約土地資源、提升污水的凈化速率[19],高效氣浮法對COD去除率為58.6%,SS去除率為90.2%[20],混凝沉淀對COD、SS去除率分別在37%、70%以上[21]。臭氧處理可以完全降解制漿造紙廢水中的木質(zhì)素類物質(zhì),同時降低水中淀粉類物質(zhì)的污染負荷,有效增加廢水中COD的去除率[22]。

        4 綜合評估得分計算

        采用AHP-FCE模型,最后的評價結果得到一個隸屬等級,無法準確判斷出不同技術間的優(yōu)越性,還需要通過計算綜合得分來對多個技術進行比較優(yōu)選,在層次分析-模糊綜合評價的基礎上,對3個指標評價等級“很好,較好,一般”,分別賦予“5分,3分,1分”的分值,將最后的模糊綜合評估結果所屬的隸屬度分別乘以等級分值Fn,即可以得到該技術最終的綜合評估得分,結果見表5。綜合評估得分計算方法見公式(4):

        (4)

        式中:Di為污染控制技術i的綜合評估得分;Eij為污染控制技術i的指標j的模糊評價結果;Fn為評價等級分值,n=1,2,3。

        用上述方式計算,對一特定工序所有的污染控制技術按照分數(shù)高低進行排序,篩選出該工序的最佳可行污染控制技術。由表5可知,雖然ECF和TCF在模糊綜合評價結果中都是很好的清潔漂白技術,但ECF得分高于TCF,評估結果推薦首選ECF。造紙白水梯級循環(huán)回用工段的2種技術的得分都不錯,但微氣浮技術的得分略低于多圓盤過濾技術,說明多圓盤過濾技術更被推薦。3種造紙廢水綜合處理技術的綜合得分都比較高,即它們在廢水處理中都有很好的發(fā)展和應用。相對而言,改良Fenton氧化工藝綜合評估得分最高,混凝沉淀或氣浮深度處理技術其次,臭氧氧化深度處理技術在三者中居后。

        表5 制漿造紙水污染控制技術綜合評估得分

        5 結 論

        本研究構建了制漿造紙水污染控制技術評估體系,依照專家打分進行層次分析與模糊評價,對制漿造紙水污染控制技術進行綜合評估與優(yōu)選。

        1)環(huán)境影響是4個一級指標權重中最主要的影響因素,而運行管理影響最小。二級指標中廢水減少量、污染物減少量綜合權重系數(shù)最高,工程投資綜合權重系數(shù)最低。

        2)使用AHP-FCE模型對制漿漂白的3種技術進行水污染控制技術評估,按最終得分得出最優(yōu)的水污染控制技術是ECF;造紙白水梯級循環(huán)回用技術中的多圓盤過濾技術優(yōu)于微氣浮技術;末端廢水綜合處理工段中的改良Fenton氧化工藝最優(yōu)。其中ECF在所有評價技術中得分最高。

        3)應用AHP-FCE對制漿造紙工藝的水污染控制技術評估與篩選是可行的,可以為企業(yè)決策與政策制定等提供參考。

        猜你喜歡
        制漿控制技術權重
        天津市制漿造紙重點實驗室
        天津造紙(2023年2期)2023-09-25 03:55:16
        制漿造紙廢水回收處理工藝的研究
        云南化工(2021年6期)2021-12-21 07:31:18
        權重常思“浮名輕”
        當代陜西(2020年17期)2020-10-28 08:18:18
        對工程建設中的機械自動化控制技術探討
        基于BTN8962TA的PVG32比例閥控制技術
        電子制作(2019年7期)2019-04-25 13:16:50
        為黨督政勤履職 代民行權重擔當
        人大建設(2018年5期)2018-08-16 07:09:00
        基于公約式權重的截短線性分組碼盲識別方法
        電信科學(2017年6期)2017-07-01 15:44:57
        景觀照明聯(lián)動控制技術的展望
        制漿造紙廢水處理技術概述
        出版與印刷(2016年1期)2016-01-03 08:53:46
        我國制漿造紙AOX的來源分析及其減量化建議
        中國造紙(2015年7期)2015-12-16 12:40:46
        亚洲av一二三区成人影片| 日韩在线不卡一区三区av| 色偷偷亚洲精品一区二区| 久久精品国产88久久综合| 亚洲嫩模一区二区三区视频| 日本一区二区三区在线视频观看| 日本精品少妇一区二区| 久久亚洲中文字幕精品熟| 精品人妻伦一二三区久久| 亚洲欧美日韩中文字幕一区二区三区| 成 人免费va视频| 成在人线av无码免观看麻豆| 丰满少妇人妻无码专区| 精品囯产成人国产在线观看| 四虎成人精品国产永久免费| 一二区视频免费在线观看| 午夜视频一区二区三区四区| 亚洲中文字幕舔尻av网站| 99999久久久久久亚洲| 性欧美videofree高清精品| 亚洲欧美日韩综合在线观看| 亚洲国产精品综合久久20| 日本中文字幕有码在线播放| 亚洲一区二区三区中国| 鲁丝片一区二区三区免费| 国产精品久久久久久久免费看| 男女扒开双腿猛进入免费看污| 亚洲最大无码AV网站观看| 久久激情人妻中文字幕| 经典黄色一区二区三区| 久久精品中文字幕女同免费| 免费人成视频在线| 久久久窝窝午夜精品| 精品免费一区二区三区在| 亚洲一本之道高清在线观看| 国产91会所女技师在线观看| 久久婷婷五月综合色奶水99啪| 中文无码一区二区不卡av| 色悠久久久久综合欧美99| 国产精品成人午夜久久| 青青青伊人色综合久久|