水资源短缺是人类面临的重大问题。节约用水，提高水资源的利用效率，是解决水资源问题的重要一环。一个企业或社区所有用水过程的集合构成一个用水网络，它也是一个质量交换网络。对于这样的网络，如何合理安排用水过程，即如何优化用水网络的设计以节约新鲜水用量，是非常有意义的课题。近十几年来有许多学者对此开展了认真的研究，提出了许多有价值的观点和方法，如夹点分析法和超结构法等，这些方法大多适用于连续过程。对于间歇化工过程，由于其自身的复杂性，这方面的研究较少。作者在夹点分析法和已有的超结构法有关理论成果的基础上，从分析各类用水网络的特性入手，以数学规划为工具，研究了单杂质间歇化工工程再利用过程的最小新鲜水量问题。主要内容有以下几点： 1、提出了确定间歇过程最小新鲜水量的线性规划法。通过在间歇过程的每一个单元操作后都接一个储罐的方法，来消除时间对于再利用的限制。建立超结构，利用一定的规则对超结构进行简化，同时列出数学模型，利用GAMS对数学模型进行求解，从而得到最小新鲜水量。然后对结果进行分析，得出最优的用水网络结构。 2、提出了确定间歇过程最小新鲜水量的非线性规划法。通过在用水系统中引入一个中间储罐，用来接收所有单元操作结束时的废水，且储罐的容积不受限制，从而实现再利用。建立超结构，利用一定的规则对超结构进行简化，同时列出数学模型，利用GAMS对数学模型进行求解，可以同时得到最小新鲜水量和最优的用水网络结构。