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基于降维分析的活性污泥絮体结构特征指标 被引量:5
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作者 胡小兵 朱荣芳 +3 位作者 叶星 谢瑞桃 唐素兰 戴波 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第5期1759-1768,共10页
为建立活性污泥絮体结构分析的特征指标,将现有描述絮体结构的19个微观参数分为4类:絮体大小(SZ)、密实度(CP)、规则度(RG)和丝状菌(FL)特征,分别含4、5、8、2个.分别采用主成分分析法(PCA,线性降维)和等距映射法(Isomap,非线性降维)对... 为建立活性污泥絮体结构分析的特征指标,将现有描述絮体结构的19个微观参数分为4类:絮体大小(SZ)、密实度(CP)、规则度(RG)和丝状菌(FL)特征,分别含4、5、8、2个.分别采用主成分分析法(PCA,线性降维)和等距映射法(Isomap,非线性降维)对这些絮体结构特征微观参数进行降维分析,通过对两种降维法的降维幅度和降维有效性的比较,确定絮体结构特征指标.结果表明:PCA降维后絮体SZ、FL各由1个综合指标表征,而CP、RG各由3个综合指标表征,SZ、CP、RG和FL的降维幅度分别为0.750、0.400、0.625和0.500;Isomap降维后絮体SZ、CP、RG和FL均由1个综合指标表征,降维幅度分别为0.750、0.800、0.875和0.500.从降维幅度和降维有效性分析可知,Isomap降维后的综合指标更能准确、简洁地描述絮体结构特征,更适合作为活性污泥絮体结构的特征指标. 展开更多
关键词 絮体结构特征指标 PCA线性降维 Isomap非线性降维 活性污泥
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黄河泥沙架桥絮凝聚集体的分形 被引量:4
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作者 李冬梅 金同轨 +2 位作者 谭万春 梅胜 王和平 《泥沙研究》 CSCD 北大核心 2005年第1期73-78,共6页
处理含沙量在20~30kgm3以上的高浊度水,必须采用高分子絮凝剂进行固-液分离。在这些工艺中架桥絮凝是最常见的颗粒凝聚机理。然而,对有关架桥絮凝体的构造特性知之甚少。本文采用沉降技术并结合黄河泥沙架桥絮凝体的电镜照片,对絮体分... 处理含沙量在20~30kgm3以上的高浊度水,必须采用高分子絮凝剂进行固-液分离。在这些工艺中架桥絮凝是最常见的颗粒凝聚机理。然而,对有关架桥絮凝体的构造特性知之甚少。本文采用沉降技术并结合黄河泥沙架桥絮凝体的电镜照片,对絮体分形特征进行了研究。从沉降实验数据求得稳定态泥沙絮体质量分维D3=1930±005,这表明絮体具有高度多孔的分形构造。运用分维模型及图像处理技术得到的二维分维值D2证明,如果假定所有的泥沙絮体在层流范围沉降,则会低估了质量分维值。 展开更多
关键词 黄河泥沙 架桥 阳离子高分子聚合物 絮体结构 分形 沉降
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再生水混凝过程中絮体分形维数与运行优化 被引量:1
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作者 彭柱 李嘉鑫 +2 位作者 伍薇 刘菁 田一梅 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期152-158,共7页
文章以华北地区某再生水厂原水为试验用水,针对其浊度低、水质成分复杂的特点,将分形理论应用于再生水混凝过程分析与最佳运行参数的确定。在小试和中试试验中,通过水下微摄像装置对絮体产生、变化过程的记录分析,研究了絮体分形维数随... 文章以华北地区某再生水厂原水为试验用水,针对其浊度低、水质成分复杂的特点,将分形理论应用于再生水混凝过程分析与最佳运行参数的确定。在小试和中试试验中,通过水下微摄像装置对絮体产生、变化过程的记录分析,研究了絮体分形维数随原水水质、药剂投加及水力条件的变化规律,确定了p H值、PAC投量、前加氯量以及搅拌强度的最佳运行参数,建立了混凝絮体分形维数的数学模型。结果表明,絮体具有良好的分形特性,其沉淀后的出水浊度与分形维数显著相关,模型预测误差较小,可有效预测沉淀出水水质,并指导水厂及时调整混凝运行参数。 展开更多
关键词 再生水 混凝 絮体结构 分形维数 出水浊度 数学模型
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利用FBRM研究阳离子聚丙烯酰胺对高岭土的动态絮凝过程 被引量:11
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作者 张方东 李国栋 +3 位作者 裴继诚 王长建 王海洋 王嵌嵌 《中国造纸》 CAS 北大核心 2013年第10期15-20,共6页
利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土颗粒体系的动态絮凝过程,结合浊度仪、激光衍射粒度仪、显微摄像等表征手段,探讨了絮凝剂用量对絮凝性能和絮体结构的影响。同时基于分形理论对絮凝过程中絮体分形维... 利用聚焦光束反射测量仪(FBRM)研究了阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)对高岭土颗粒体系的动态絮凝过程,结合浊度仪、激光衍射粒度仪、显微摄像等表征手段,探讨了絮凝剂用量对絮凝性能和絮体结构的影响。同时基于分形理论对絮凝过程中絮体分形维数的变化进行了考察,基于Smoluchowski模型研究了CPAM作用下高岭土粒子的絮凝动力学。结果表明,随着药品用量的增加,体系中粒子的平均弦长和粒径逐渐增大,体系达到稳定的时间延长,浊度不断下降。在絮凝过程中,随着作用时间的延长,絮体结构发生变化,分形维数增加,形成相对致密的絮体。增加絮凝剂的用量,絮凝作用增强,絮体尺寸变大,絮凝速率较快,需较长的絮凝反应时间才能达到平衡。 展开更多
关键词 凝剂 FBRM 絮体结构 分形维数 凝动力学
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分形理论发展及在混凝过程中的应用 被引量:21
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作者 王峰 李义久 倪亚明 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期614-618,共5页
分形是组成部分以某种方式与整体相似的形 ,它研究的对象是具有自相似性的无序系统 ,其维数的变化是连续的 .据此总结了分形理论的发展过程 ,特别是在化学领域中的应用进展 ,并介绍了分形理论在混凝技术中的发展趋势 .通过对分形理论在... 分形是组成部分以某种方式与整体相似的形 ,它研究的对象是具有自相似性的无序系统 ,其维数的变化是连续的 .据此总结了分形理论的发展过程 ,特别是在化学领域中的应用进展 ,并介绍了分形理论在混凝技术中的发展趋势 .通过对分形理论在絮体结构研究、混凝机理研究和分形动力学模型研究中的全面综述 。 展开更多
关键词 分形理论 发展 絮体结构 混凝机理 动力学模型
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脱硫灰调理对污泥脱水性能的影响 被引量:13
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作者 邢奕 洪晨 赵凡 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1810-1818,共9页
利用脱硫灰调理生活污水剩余污泥并探讨了其作用机理,结果显示,脱硫灰可明显改善污泥脱水性能,单独用脱硫灰调理污泥,投加量为3g.L-1时,污泥沉降体积最大为519.5ml,比阻有效降幅达47.56%;脱硫灰使污泥中胞外聚合物(EPS)脱离并释放出结合... 利用脱硫灰调理生活污水剩余污泥并探讨了其作用机理,结果显示,脱硫灰可明显改善污泥脱水性能,单独用脱硫灰调理污泥,投加量为3g.L-1时,污泥沉降体积最大为519.5ml,比阻有效降幅达47.56%;脱硫灰使污泥中胞外聚合物(EPS)脱离并释放出结合水,脱硫灰与聚丙烯酰胺(PAM)联用处理污泥可得到比单独投加PAM更好的脱水效果;通过对比脱硫灰处理前后污泥的粒径分布和扫描电镜照片(SEM)发现,经过脱硫灰处理后,污泥絮体粒径较原泥明显减小,污泥絮体细孔的骨架结构被改变,形成更结实致密而具有较大孔径的絮体,使污泥中的水分更容易脱除,PAM有较好的吸附桥连作用,使已脱稳的污泥絮体迅速形成更大的絮体,更易固液分离,从而提高污泥脱水性能。 展开更多
关键词 污泥 脱硫灰 脱水性能 胞外聚合物 絮体结构
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借助于分形维数研究混凝过程及其重要结论 被引量:6
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作者 湛含辉 湛雪辉 +1 位作者 张晓琪 罗定提 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第8期28-31,共4页
混凝剂的性质和流体的紊流动力作用是决定混凝效果好坏的两个主要因素,在假定颗粒之间进行有效碰撞的基础上,本文从分形维数的角度提出了该过程的物理模型,并指出颗粒的表面能决定有效碰撞后的絮体分形维数。在实验研究的基础上,进一步... 混凝剂的性质和流体的紊流动力作用是决定混凝效果好坏的两个主要因素,在假定颗粒之间进行有效碰撞的基础上,本文从分形维数的角度提出了该过程的物理模型,并指出颗粒的表面能决定有效碰撞后的絮体分形维数。在实验研究的基础上,进一步指出:在药剂加入的初始阶段,其流体剪切力方式极其重要,控制其流体剪切力方式,就能最大程度降低颗粒的表面能,得到较高分形维数的絮体。 展开更多
关键词 有效碰撞 分形维数 剪切力 颗粒表面能 絮体结构 物理模型
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分形理论在混凝研究中的应用与展望 被引量:29
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作者 王东升 汤鸿霄 《工业水处理》 CAS CSCD 2001年第7期16-19,44,共5页
近几十年来 ,混凝技术领域研究在各方面均取得了较大的成果 ,呈现出十分活跃的发展趋势 ,并面临着突破性进展的前沿。尤其是分形理论的研究给人们提供了全新的观念与手段来处理自然界中扑朔迷离的无序混乱现象和无规形态诸多难题。作者... 近几十年来 ,混凝技术领域研究在各方面均取得了较大的成果 ,呈现出十分活跃的发展趋势 ,并面临着突破性进展的前沿。尤其是分形理论的研究给人们提供了全新的观念与手段来处理自然界中扑朔迷离的无序混乱现象和无规形态诸多难题。作者对分形理论在混凝技术研究中的应用进行了较为全面的综述 。 展开更多
关键词 混凝 分形理论 凝剂 絮体结构 远景 水处理
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洁霉素药渣灰改善城市污泥脱水性能研究
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作者 台明青 陈占超 刘玉 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期101-108,共8页
污泥脱水是污泥处置的重要步骤,利用废物洁霉素药渣灰和聚丙烯酰胺(PAM)对污泥进行调理,根据污泥脱水性能的相关指标变化,探讨其对污泥脱水性能改善的效果及机理。研究结果表明,单独使用洁霉素药渣灰调理城市污泥,投加量为8 g/L时,污泥... 污泥脱水是污泥处置的重要步骤,利用废物洁霉素药渣灰和聚丙烯酰胺(PAM)对污泥进行调理,根据污泥脱水性能的相关指标变化,探讨其对污泥脱水性能改善的效果及机理。研究结果表明,单独使用洁霉素药渣灰调理城市污泥,投加量为8 g/L时,污泥沉降比(SV)为51%,污泥比阻(SRF)减小28%;洁霉素药渣灰联合PAM使用时,比单独使用PAM的污泥可压缩性系数下降40.53%;污泥扫描电镜(SEM)图片表明,经过洁霉素药渣灰处理的污泥,污泥结构发生明显变化,能形成致密且具有相对较大孔径的絮体;污泥热重(TG-DTG)曲线显示,与原污泥相比,洁霉素药渣灰联合PAM调理污泥的脱水起始温度和热重峰明显前移,污泥脱水性能明显得到改善,在污泥最佳脱水条件下协同使用洁霉素药渣灰和PAM,8 kg洁霉素药渣灰相当于24 g PAM,但是二者的脱水机理不同。 展开更多
关键词 城市污泥 洁霉素药渣灰 脱水性能 可压缩性 絮体结构
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