基于熵权约束锥DEA的废水输运管材比选研究

作者：赵锐; 刘婕; 苏伟洲^*; 李敏; 王彬

来源：安全与环境学报, 2023, 23(11): 3889-3897.

DOI：10.13637/j.issn.1009-6094.2022.1890

• 安全工程
• 管材选择
• 防腐耐垢
• DEA模型
• 熵权

废水在输运过程中极易引起集输管道腐蚀和结垢。为减缓因管道腐蚀和结垢引起的堵塞风险，建立以试验数据驱动的熵权约束锥数据包络分析(Data Envelopment Analysis, DEA)管材比选方法。以聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)、无规共聚聚丙烯(Polypropylene Random, PPR)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(Acrylonitrile Butadiene Styrene, ABS)3种常见高分子塑料管材为对象进行研究。基于渗滤液静态浸置管材样片的试验案例，分析3种管材的功能属性。研究结果显示，试验周期内ABS管材的耐腐蚀和抗结垢能力最优，其表面无明显变化，平均结垢量仅为0.448 mg/cm2;PPR管材次之，平均结垢量为0.617 mg/cm2;PVC管材的腐蚀结垢最为严重，平均结垢量为0.743 mg/cm2。3种管材均对渗滤液中的钙离子和无机碳影响较大，2者在试验周期内质量浓度变化率均超过50%。在此基础上，结合材料的经济性与环境属性评价，发现ABS管材的综合性能最佳，其次为PPR管材和PVC管材。此外，通过将选材结果与其他常见的多准则决策方法评价进行比较，结果显示本文研究方法具有适应性和有效性，可为管材的设计与制造提供参考。

• 单位
  西南交通大学; 西南科技大学