随着经济的飞速发展和人口的急剧增加,水已经成为二十一世纪重要的战略资源。用水网络综合以节能减排为目标,在化学工业生产中发挥着越来越重要的作用。间歇操作广泛应用于医药、精细化工、食品等领域,与连续过程相比,间歇用水过程需要同时满足操作时间和杂质浓度的约束。目前间歇过程用水网络综合主要集中在单杂质体系,而实际工业生产用水过程中大多是多杂质体系。因此进行多杂质体系间歇过程用水网络研究具有重要的意义。本文在全面分析已有的间歇过程用水网络研究和连续过程用水网络处理多杂质体系方法的基础上,对多杂质体系间歇过程用水网络进行研究。主要内容如下：(1)根据间歇用水过程操作时间划分时间间隔,以新鲜水用量最小为目标,建立了水源-中间储罐-水阱的水源混合超结构和非线性规划数学模型,考虑所有杂质的最大允许进出口浓度及传质负荷,将中间储罐数目作为优化变量,运用GAMS求解,计算单一周期和循环周期,得到各个时间间隔内中间储罐中的水量和杂质浓度及最小新鲜水用量和最终稳定的用水网络结构。通过求解文献中的两个实例验证本方法的可行性。(2)在保证最小新鲜水用量的同时,通过确定关键杂质并比较关键杂质的出口浓度,将浓度最大的水源直接排往废水罐以简化超结构并设置用水过程流量上下限以加速收敛,建立基于水源-中间储罐-水阱超结构的非线性数学模型并用GAMS求解。计算单一周期和循环周期的最小新鲜水用量,首先将上一周期的剩余的水源和中间储罐中剩余的水都作为下一周期的回用水源,然后简化研究过程只回用中间储罐中剩余的水,最后以考虑流量变化的数学模型代替稀溶液假设。通过实例验证本方法能以较少的周期获得最小新鲜水用量及最终优化的用水网络结构。(3)提出同步并行的多杂质体系完全间歇过程用水网络综合的研究方法。根据间歇操作的特点划分时间间隔并建立水源-中间储罐-水阱的用水网络超结构和设置流量限制的非线性数学模型,允许同一批次或不同批次的水源混合,确定关键杂质后简化超结构,并用GAMS求解得到单一周期和循环周期的最小新鲜水用量和废水量及最终优化的用水网络结构。通过实例验证本方法可以在保证新鲜水用量最小的同时获得最优的用水网络结构。