水资源短缺是我国面临的非常严峻的问题。如何减少新鲜水的消耗和废水的排放已成为当今的热点话题。多工厂水网络中的用水单元繁多并且管道连接复杂,除了工厂内部用水单元之间的水流回用之外,还存在着不同工厂之间的用水单元的水流回用。只考虑直接回用的多工厂水网络系统中水流浓度及流量变化对与之相关的用水过程影响较大,系统操作和控制也比较困难。为了缓解上述问题,本文将中间水道的结构引入到多工厂水网络中。文中称在工厂内部设立的水道为厂内水道,在工厂之间设立的水道为厂间水道。本文研究了具有一个厂间水道的网络及多个厂内和厂间水道的网络。具体研究内容如下:1.提出了具有一个厂间水道的多杂质多工厂水网络的设计方法。整个设计过程采用从内到外的顺序,首先设计各工厂内不使用厂间水道的过程,然后设计使用厂间水道的过程。执行完不使用厂间水道的过程后,根据使用厂间水道的需求水流的量来估算厂间水道的初始量,由CPS值较小的源水流组成初始厂间水道。最后通过迭代调节厂间水道的量,经过几次迭代即可得到最终设计。结果表明,该方法所获得的设计可以与文献中数学规划方法得到的结果相媲美。2.提出了采用过程分组法设计多水道多工厂水网络的设计方法。本设计建立在浓度势方法的基础上,以多工厂直接回用水网络为基础,只使用新鲜水的过程由新鲜水道满足,其他所有的用水过程分成多个小组,每组都由一个厂间或厂内水道满足。然后由各小组中的需求水流浓度计算各组的极限进口浓度,根据各过程的出口极限浓度计算得到各组的浓度势。最后根据各小组的特点选择合适的设计方法,按照各组浓度势由小到大逐个完成各组的设计。通过两个案例详细阐述了上述设计方法,与文献方法所得结果相比,本方法得出的水网络结构清晰,新鲜水消耗量较少。3.提出了采用源水流分组法设计多水道多工厂水网络的设计方法。本设计将源水流分成多个小组,每组的源水流分别给一个厂间或厂内水道供水。首先设计多工厂直接回用水网络,并参考使用到的源水流浓度和分配情况,将源水流划分到不同的厂间和厂内水道中。设计时首先逐个确定厂间和厂内水道的浓度和流量,然后分两步分别满足消耗新鲜水的用水过程和不消耗新鲜水的用水过程。最后通过迭代计算,使有剩余流量的厂间或厂内水道的盈亏值达到容许范围。两个实例证明,与第三章的设计相比,此设计的新鲜水消耗量和计算量均较少。