随着淡水资源的日益匮乏,过程工业节水成为重要研究课题。本文研究了多杂质过程用水系统优化设计。首先确定过程执行顺序,然后采用优化方法确定水流间匹配,并开发了计算机软件实现上述设计过程。本论文的主要工作有： 　　第一章简述了水资源的现状及存在的问题,介绍了目前在节水方面已提出的水系统集成技术方法,并提出了本文的研究工作。 　　第二章提出了线性规划(LP)与浓度势概念(Liu et al., AIChE Journal, 2009, 55(2), 374-382)相结合的方法设计多杂质用水网络,并开发出相应计算机软件。首先由需求水流的浓度势(CPDs)的值确定过程单元的执行顺序。为了降低高质量水流的消耗,由各源水流浓度势(CPSs)确定其权重因子。采用 LP 方法解决多股源水流分配给需求水流的加权最优化问题。与文献中的方法对比,本章提出的方法有以下几个特点：无需初值,计算简单,且结果可与文献结果媲美。 　　第三章采用计算机优化方法结合浓度势概念设计多杂质再生再利用/循环利用水网络。按照需求浓度势的值对过程分组选取优先执行的过程单元。对新鲜水流、再生水流和其他内部源水流应赋予不同的权重,在此基础上建立目标函数。使用线性规划方法求得源水流分配给需求水流的用量。经过数次迭代得到包括再生过程的用水网络设计。计算实例表明：本文提出的方法可与文献中采用的方法相媲美。