基于BP-ANN的人工渗滤系统去除总磷过程优化

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作者 刘元坤 曹塬琪 +2 位作者 于艾鑫 李星 郭晓天 《中国环境科学》 北大核心 2025年第6期3151-3160,共10页

本文利用BBD响应面法(BBD-RSM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法对活性炭吸附总磷(TP)的过程参数(接触时间、初始浓度、温度、pH值)进行了建模和预测,并结合遗传算法(GA)对BP-ANN模型中的反应条件进行优化.结果表明,在BBD-RSM模型中,... 本文利用BBD响应面法(BBD-RSM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)算法对活性炭吸附总磷(TP)的过程参数(接触时间、初始浓度、温度、pH值)进行了建模和预测,并结合遗传算法(GA)对BP-ANN模型中的反应条件进行优化.结果表明,在BBD-RSM模型中,P<0.0001,可较好的对TP的去除过程进行预测,接触时间为TP去除率最显著的参数,TP吸附过程中各因素的相对影响顺序为:接触时间>pH值>温度>初始浓度.采用BP-ANN模型进行优化,最佳网络结构为4-8-1.敏感性分析表明,影响TP去除率的因素依次为接触时间(34.05%)>pH值(28.67%)>温度(19.56%)>初始浓度(17.72%).基于BP-ANN模型,采用GA优化人工渗滤系统运行条件,对TP去除过程的优化结果为:接触时间为720.53min、初始浓度为2.75mg/L、温度为30.62℃、pH为5,达到最佳去除率(99.63%).试验验证分析表明,BP-ANN-GA较BBD-RSM的预测值与实验值相比拥有较高的R 2(0.9939)和较低的RSME(1.2851),说明该模型具有更好的预测能力,能更好的描述人工快速渗滤系统对TP的去除过程. 展开更多

关键词 BBD响应面法 反向传播人工神经网络 遗传算法 总磷 人工快速渗滤系统

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基于CRI系统的农村生活污水脱氮模拟试验研究

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作者 龙泉 李云祯 +2 位作者 高平平 徐磊 许文来 《湖南农业科学》 2017年第7期47-51,共5页

为了探明人工快速土壤渗滤系统(CRI)处理农村生活污水的性能,在实验室中构建了CRI系统模拟柱,采用不同布水方式对农村生活污水进行模拟处理。结果表明:不同布水方式下CRI系统模拟驻对污水的处理效果表现出一定差异,但对NH3-N、NO3-N、T... 为了探明人工快速土壤渗滤系统(CRI)处理农村生活污水的性能,在实验室中构建了CRI系统模拟柱,采用不同布水方式对农村生活污水进行模拟处理。结果表明:不同布水方式下CRI系统模拟驻对污水的处理效果表现出一定差异,但对NH3-N、NO3-N、TN等污染物质的迁移、转化、降解规律是一致的;CRI系统脱氮机理主要包括硝化与反硝化作用、挥发作用和吸附作用3个方面;可通过调整CRI系统的池体结构、优化快速渗滤池的滤料组成及运行模式等途径提升CRI系统对含氮污染物的去除效果。 展开更多

关键词 人工快速土壤渗滤系统(cri) 农村生活污水 氮污染物 降解机理

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人工快速渗滤系统中硝化菌群脱氮作用解析 被引量：14

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作者 马鸣超 姜昕 +1 位作者 李俊 何江涛 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期350-354,共5页

采用16SrDNA的变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术研究人工快速渗滤系统（CRI）中硝化菌群（氨氧化菌和亚硝酸氧化菌）的空间分布规律．结果表明，采用机械破壁、酚氯仿抽提和巢式PCR的方法处理样品，为后续的DGGE提供了理想的模板；DGGE图... 采用16SrDNA的变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术研究人工快速渗滤系统（CRI）中硝化菌群（氨氧化菌和亚硝酸氧化菌）的空间分布规律．结果表明，采用机械破壁、酚氯仿抽提和巢式PCR的方法处理样品，为后续的DGGE提供了理想的模板；DGGE图谱显示，氨氧化菌种群随着滤层深度的增加先增多后减少，在20～60cm存在10种左右，多样性最丰富，是亚硝化作用的主要区域；亚硝酸氧化菌的多样性则相对贫瘠，主要分布在50cm及更深的范围，优势种群3-4种，是硝化作用的主要场所． 展开更多

关键词 人工快渗系统 硝化菌群 16S RDNA 变性梯度凝胶电泳

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污水人工快速渗滤系统中氨氧化菌16S rDNA的DGGE分析 被引量：3

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作者 马鸣超 姜昕 +1 位作者 刘菲 李俊 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期688-693,共6页

为了研究污水人工快速渗滤系统（CRI）中氨氧化菌的空间分布规律以及NH4-N在CRI中的迁移转化机理，从深圳运行中的CRI系统砂层填料中以5～10cm间隔垂直取12个样品，对其氨氧化菌的16SrDNA进行DGGE分析。结果表明，CRI系统中氨氧化菌菌... 为了研究污水人工快速渗滤系统（CRI）中氨氧化菌的空间分布规律以及NH4-N在CRI中的迁移转化机理，从深圳运行中的CRI系统砂层填料中以5～10cm间隔垂直取12个样品，对其氨氧化菌的16SrDNA进行DGGE分析。结果表明，CRI系统中氨氧化菌菌群随着深度的增加先增多后减少，在表层至10cm处氨氧化菌约有4-5种组成，主要由某些以有机氮为降解底物的微生物和进水中被砂粒介质截流吸附的微生物组成；在20-90cm范围内氨氧化菌增加至9种左右，多样性最为丰富，是亚硝化作用发生的主要区域；而在100cm以下的范围，由于NH4-N浓度的降低或系统复氧不足，氨氧化菌迅速减少至5～6种。该研究结果证明了氨氧化菌在快渗池内分布范围的变化对NH4-N去除率的影响，即氨氧化菌在快渗池内分布的越接近中上层，对NH4-N的去除效果越好。关于CRI系统中氨氧化菌的空间分布规律及其与NH4-N去除率关系的认识，为工艺改进和效果提高提供了理论基础。 展开更多

关键词 人工快渗系统(cri) 氨氧化菌 16S rDNA 变性梯度凝胶电泳(DGGE)

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大清河人工快速渗滤系统示范工程效果分析 被引量：3

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作者 李超 侯成林 +1 位作者 吴为中 朱擎 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2010年第12期2960-2965,共6页

以滇池流域受污染的大清河为研究对象,开展了人工快速渗滤系统(CRI)示范工程研究,根据气候条件、进水水质和运行工艺分为6个工况,以探索污染负荷和工艺参数对CRI运行性能的影响。实验结果表明:水力负荷2 m.d-1、湿干比1:1是该示范工程... 以滇池流域受污染的大清河为研究对象,开展了人工快速渗滤系统(CRI)示范工程研究,根据气候条件、进水水质和运行工艺分为6个工况,以探索污染负荷和工艺参数对CRI运行性能的影响。实验结果表明:水力负荷2 m.d-1、湿干比1:1是该示范工程运行的最优工艺条件。CRI系统对有机物(COD)的平均去除率范围17.42%～63.75%;对氨氮去除效果受进水水质影响,高、低污染负荷下NH3-N去除率分别为56.71%、85.48%;CRI示范工程硝化作用较强,反硝化能力较弱,对TN的平均去除率范围为10.69%～28.29%;CRI示范工程对TP的平均去除率为27.62%,最佳工艺条件下为50.23%。CRI系统可通过对填料进行优化组合、适当增大饱水带高度,强化除磷脱氮能力。 展开更多

关键词 人工快速渗滤系统(cri) 硝化 湿干比 水力负荷 示范工程

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人工快速渗滤系统的发展与展望 被引量：4

6

作者 张子元 黄权中 郑艳侠 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2011年第4期81-86,共6页

在总结众多试验结果的基础上,阐述了人工快速渗滤系统(CRI)对主要污染元素氮、磷、有机物的主要去除机理和去除过程,以及净化过程中的限制因素。此外,还分别介绍了CRI系统的主要运行参数,总结了不同滤料、温度、配水方式对系统净化效率... 在总结众多试验结果的基础上,阐述了人工快速渗滤系统(CRI)对主要污染元素氮、磷、有机物的主要去除机理和去除过程,以及净化过程中的限制因素。此外,还分别介绍了CRI系统的主要运行参数,总结了不同滤料、温度、配水方式对系统净化效率的影响和目前国内对CRI系统的强化和改良进展。针对目前面临的主要问题,提出了今后CRI系统应进行的主要研究内容和技术攻关重点为硝态氮的强化去除,并对其应用方向进行了展望。 展开更多

关键词 人工快速渗滤系统(cri) 脱氮机理 运行参数 滤料 配水方式 展望

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三级人工快渗系统处理高氨氮生活污水研究 被引量：2

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作者 谢宇轩 陈鸿汉 康爱彬 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第17期9165-9167,共3页

将传统人工快渗系统与改良的三级串联人工快渗系统对高氨氮生活污水的处理效果进行对比研究。结果表明,三级串联人工快渗系统COD、氨氮和TN的去除率均比传统人工快渗系统分别提高了3.14%、4.47%和20.7%,并可以有效地缓解系统堵塞现象发生。

关键词 高氨氮生活污水 人工快渗系统 三级串联人工快渗系统 去污效果

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沸石床快速渗滤工艺性能研究 被引量：1

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作者 李冰 崔康平 +3 位作者 彭书传 钱家忠 陈艳 陈天虎 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期109-111,共3页

对人工快渗系统CRI进行了模拟实验。研究结果表明,CRI对COD、氨氮有较好的去除效果;在有机负荷0.2-0.6 kg COD/（m^3.d）、水力负荷周期1-2.5 d和湿干比2∶1-1∶3的适宜工艺条件下,COD去除率达到70%-90%,氨氮去除率达到90%;增大水力负... 对人工快渗系统CRI进行了模拟实验。研究结果表明,CRI对COD、氨氮有较好的去除效果;在有机负荷0.2-0.6 kg COD/（m^3.d）、水力负荷周期1-2.5 d和湿干比2∶1-1∶3的适宜工艺条件下,COD去除率达到70%-90%,氨氮去除率达到90%;增大水力负荷周期和减小湿干比都有利于COD的去除。 展开更多

关键词 人工快渗系统 天然沸石 有机负荷 脱氮

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三峡库区乡镇生活污水人工快渗处理中的氮素转化 被引量：4

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作者 蒲贵兵 吕波 +1 位作者 何东 尹洪军 《水资源保护》 CAS 2011年第1期34-37,45,共5页

以三峡库区乡镇生活污水为水源,以三峡库区特有的滤料为介质,研究了三峡库区乡镇生活污水人工快渗处理中氮素的转化行为。结果表明:人工快渗技术用于三峡库区乡镇生活污水无害化处理极为有效,其出水总氮、氨氮及硝氮的平均质量浓度分别... 以三峡库区乡镇生活污水为水源,以三峡库区特有的滤料为介质,研究了三峡库区乡镇生活污水人工快渗处理中氮素的转化行为。结果表明:人工快渗技术用于三峡库区乡镇生活污水无害化处理极为有效,其出水总氮、氨氮及硝氮的平均质量浓度分别为10.18 mg/L、6.26 mg/L及3.08 mg/L,TN、NH4+-N的平均去除率分别为75.32%、79.26%。提出通过增设饱水层、优化湿干比及在饱水层中人为添加碳源等途径来提高人工快渗处理中氮的去除率。 展开更多

关键词 乡镇生活污水 人工快渗 氮素转化 三峡库区

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人工快速渗滤系统的动力学模型研究

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作者 石国玉 李继 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2011年第34期21274-21275,21545,共3页

人工快速渗滤系统(CRI系统)是一种新型的污水处理技术。根据推流式反应器的理想特征,通过试验建立一个实用的CRI系统动力学模型:Ct/C0=exp(-k.x)。根据试验数据,分别得出COD和NH3-N的去污系统动力学经验模型:Ct/C0=0.961 4e-0.858 8x,Ct... 人工快速渗滤系统(CRI系统)是一种新型的污水处理技术。根据推流式反应器的理想特征,通过试验建立一个实用的CRI系统动力学模型:Ct/C0=exp(-k.x)。根据试验数据,分别得出COD和NH3-N的去污系统动力学经验模型:Ct/C0=0.961 4e-0.858 8x,Ct/C0=0.999 6e-2.728 3x,且2个经验模型的可决系数都大约为0.99,说明模型模拟得很好,比较全面地反映了系统除污情况。试验结果表明,采用CRI系统处理工业废水,在进水COD保持在100 mg/L左右,NH3-N保持在8.68 mg/L时,COD最高去污率可达57.95%,NH3-N最高去污率为92.86%。该研究为CRI系统在实践中的大规模推广提供了理论指导。 展开更多

关键词 人工快速渗滤系统 动力学模型 去污率

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低温下排水速率对CANON型人工快速渗滤系统稳定性的影响

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作者 孙峰 余昕洁 +3 位作者 赵子健 王宁 平腊梅 王振 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期183-193,共11页

在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统,而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水,探究了排水速率(v_(d))对系统氮素转化性能及微生物特性的... 在中温[(35±2)℃]、高氨氮[(459.98±36.98)mg/L]浓度下启动基于亚硝化的全程自养脱氮(CANON)型人工快速渗滤(CRI)系统,而后使其在低温[(10±2)℃]下处理生活污水,探究了排水速率(v_(d))对系统氮素转化性能及微生物特性的影响.结果表明,对v_(d)的合理设置可修复并优化CRI系统中的限氧微环境,进而可在一定程度上实现CANON反应体系的复壮并提高系统的脱氮性能.当v_(d)为0.50L/min时,亚硝酸盐氧化菌(NOB)丰度及活性的提高使硝化/反硝化作用取代CANON作用成为系统脱氮的主要途径,导致其脱氮性能恶化;当v_(d)由0.50降至0.20L/min后,CRI系统中的CANON作用得以较大程度的恢复,厌氧氨氧化菌(AnAOB)复又成为系统中的优势菌群,且其TN和NH_(4)^(+)-N去除率分别达(72.07±5.62)%和(81.51±2.74)%;而当v_(d)小于0.20L/min时,填料层中溶解氧含量相对不足,好氧氨氧化菌(AOB)的活性与丰度受到抑制,CANON作用的强化效果有限,系统脱氮性能复又有所下降. 展开更多

关键词 人工快速渗滤系统 基于亚硝化的全程自养脱氮 厌氧氨氧化 低温 排水速率(v_(d)) 氮素转化

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