多目標決策在污水處理廠方案選擇中的應用研究多目標決策的意義污水處理廠工藝方案決策研究結論目錄污水處理廠工藝選擇多目標決策模型的建立一、多目標決策

近年來，隨著我國許多城市規模不斷擴大和經濟建設的迅速發展，水污染問題也越來越嚴重。研究背景

污水處理廠是提高城市水環境質量和改善城市區域水源的重點工程，也是確保實現城市的水環境治理目標的重大項目。

污水處理的工藝方案均是根據專家或決策層的經驗或直覺判斷。在設計規范指導下初步選定有限個備選方案，再通過經濟、技術指標進行簡單對比來篩選出最終設計方案。研究意義

因地制宜地合理選擇適用工藝技術及其實施方式，對其利弊進行客觀辨證的分析，對我國城鎮污水處理工程的設計、建設和運行都具有重要的意義。采用多目標決策方法，根據多個評價目標，選擇一個滿意方案，為決策部門具體實施提供可行性的方法，為污水處理廠方案的選擇提供科學的理論依據。科學的決策，對污水處理工藝的優化選擇，無疑是污水處理工程建設中必然要面臨的重要問題和首要問題，也是確保處理廠運行性能、降低費用的關鍵。多目標決策方法研究進展國內研究進展法國經濟學家Pareto是國際上公認的最早提出多目標決策的學者，他于1896年在研究經濟問題中提出了多目標決策問題，并給出Pareto最優的概念。我國在多目標決策的研究方面起步比較晚，但發展是很迅速的。1981年和1984年我國先后召開了全國多目標決策會議，

80年代以后，多目標決策方法在我國獲得越來越多廣泛的應用。國外研究進展

二、污水處理廠工藝選擇作用污水處理工藝選擇的原則滿足處理功能與效率要求技術成熟可靠經濟節能便于管理我國污水處理廠主要工藝技術

污水處理主要有物理法、生物法、化學法。目前國內外大多采用生物法，所有生物處理工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環。應用于城鎮污水處理廠的污水處理工藝主要有三個系列：（1）序批式反應器（SBR）系列（2）氧化溝系列（3）A2/O系列污水處理工藝選擇

影響因素處理規模①技術因素②經濟因素③社會因素④資源環境因素①大型污水處理廠（大于10萬m3/d）②中型污水處理廠（1-10萬m3/d）③小型污水處理廠（小于1萬m3/d）三、污水處理廠工藝方案決策研究方案決策一般理論--多目標決策理論

在多目標決策過程中，必須考慮兩個基本問題：其一是問題的結構或決策態勢，即問題的客觀事實；其二是決策規劃或偏好結構，即人的主觀作用。多目標決策問題的兩個理論基礎為：（1）向量優化理論（2）效用理論多目標決策方法方法優點缺點層次分析法具有賦權合理，計算方便，一致性程度高，受主觀臆斷影響小和評價結果可靠判斷矩陣各元素的確定，差值范圍大且不夠準確，影響評價效果；建立的判斷矩陣很難通過較少次數的調整而滿足一致性檢驗，勢必增大計算量等等物元分析法計算簡便，結果直觀，屬性間是相互補償的需要合理建立各屬性的經典域、可拓域，已經合理選擇關聯函數類型灰色關聯分析法具備良好的穩定性，克服了主觀性、隨意性和傾向性帶來的偏差對于系統中那些未予以量化的定性因素，在定量的過程中會不同程度地造成信息丟失主成分分析法可消除評價指標之間的相互影響，減少指標選擇的工作量。當主成分的因子負荷的符號有正有負時，綜合評價函數意義就不明確。必須保證所提取的幾個主成分的累計貢獻率達到一個較高的水平模糊綜合評價法可以克服傳統數學方法中“唯一解”的弊端。不能解決評價指標間相關造成的信息重復問題，隸屬函數、模糊相關矩陣等的確定逼近理想點法比較合理和易于理解；計算較簡單；能夠用簡單的算術形式來描述被選擇方案的績效排序結果受采用的衡量方案距理想方案與負理想方案距離的相對貼近度函數類型影響工藝方案決策的指標體系①系統性原則框架構建城鎮污水處理廠工藝方案決策各指標之間存在著相互聯系相互制約的關系，所以它是一個多屬性、多層次的決策問題。整個指標體系呈現出明顯的樹形結構。②典型性原則③動態性原則④簡明科學性原則⑤可比、可操作、可量化原則⑥綜合性原則原則污水處理廠工藝方案決策的指標體系序號指標要素評價指標符號1經濟指標基建投資C12運行費用C23技術指標SS去除率C34COD去除率C45BOD去除率C56氨氮去除率C67總磷去除率C78出水穩定性C89管理指標運行管理難易程度C910資源與環境指標污泥產生量C1011占地面積C11四、污水處理廠工藝方案決策模型方案決策步驟①建立樹形評價指標體系②評價指標值的定量化和規范化③評價指標權重的確定④污水處理廠工藝方案優選工藝方案模型的建立工藝方案模型的建立工藝方案模型的建立工藝方案模型的建立工藝方案模型的建立工藝方案模型的建立

本文針對污水處理廠工藝方案優化選擇決策進行研究，優化模型中引入了灰色理論和熵權理論的多目標決策思想，