Many countries are currently facing a severe water crisis. Further, in various industrial sectors, small and medium enterprises operate multistage, multiproduct batch processes that require large quantities of water. This work is motivated by the inability of such enterprises to deploy complex water-reuse strategies since their plants are neither well instrumented nor automated. The design and operational strategies of water reuse networks for multistage, multiproduct batch processes is inherently challenging due to the underlying discontinuities and other nonlinearities. In this paper, we propose an easy-to-implement water-reuse strategy that utilizes intermediate storage tanks with finite capacities. The strategy relies on a simple heuristic that maps discharge from specific stages to be stored in corresponding tanks. A fallback sequence is also provided in case the tank cannot accommodate the entire discharge volume. An analogous scheme for reusing water from the tanks in appropriate process stages is also proposed. In this paper, we demonstrate using a textile industry case study that this simple reuse strategy can result in significant water savings. For this, we develop an optimal production schedule using a genetic algorithm that simultaneously minimizes production makespan and the freshwater consumption. Our results show that for a set of 4 products with up to 14 production stages, 76% of the freshwater could be reduced if 13 tanks can be deployed. Even with 2 tanks, the proposed strategy results a 42% reduction of the freshwater requirements.

许多国家目前正面临严重的水危机。此外，在各个工业部门中，中小型企业运行需要大量水的多阶段，多产品批生产过程。此类企业的动力不足，因为它们的工厂既没有完善的仪器设备，也没有自动化，因此无法部署复杂的水再利用策略。由于潜在的不连续性和其他非线性，用于多级，多产品批生产过程的中水回用网络的设计和操作策略固有地具有挑战性。在本文中，我们提出了一种易于实施的水再利用策略，该策略利用了具有有限容量的中间储水箱。该策略依赖于一种简单的启发式方法，该方法可映射特定阶段的排放量并存储在相应的储罐中。如果储罐无法容纳整个排出容积，则还提供一个后备序列。还提出了在适当的处理阶段对水箱中的水进行再利用的类似方案。在本文中，我们使用纺织业案例研究证明，这种简单的重复使用策略可以节省大量水资源。为此，我们使用遗传算法制定了最佳生产计划，该算法可同时将生产期和淡水消耗降至最低。我们的结果表明，对于一组多达14个生产阶段的4种产品，如果可以部署13个水箱，则可以减少76％的淡水。即使使用2个水箱，所提出的策略也可将淡水需求减少42％。还提出了在适当的处理阶段对水箱中的水进行再利用的类似方案。在本文中，我们使用纺织业案例研究证明，这种简单的重复使用策略可以节省大量水资源。为此，我们使用遗传算法制定了最佳生产计划，该算法可同时将生产期和淡水消耗降至最低。我们的结果表明，对于一组多达14个生产阶段的4种产品，如果可以部署13个水箱，则可以减少76％的淡水。即使使用2个水箱，所提出的策略也可将淡水需求减少42％。还提出了在适当的处理阶段对水箱中的水进行再利用的类似方案。在本文中，我们使用纺织业案例研究证明，这种简单的重复使用策略可以节省大量水资源。为此，我们使用遗传算法制定了最佳生产计划，该算法可同时将生产期和淡水消耗降至最低。我们的结果表明，对于一组多达14个生产阶段的4种产品，如果可以部署13个水箱，则可以减少76％的淡水。即使使用2个水箱，所提出的策略也可将淡水需求减少42％。我们使用遗传算法制定了最佳生产计划，该算法可同时将生产期和淡水消耗降至最低。我们的结果表明，对于一组多达14个生产阶段的4种产品，如果可以部署13个水箱，则可以减少76％的淡水。即使使用2个水箱，所提出的策略也可将淡水需求减少42％。我们使用遗传算法制定了最佳生产计划，该算法可同时将生产期和淡水消耗降至最低。我们的结果表明，对于一组多达14个生产阶段的4种产品，如果可以部署13个水箱，则可以减少76％的淡水。即使使用2个水箱，所提出的策略也可将淡水需求减少42％。