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基于数学模型的污水处理pH智能控制系统
1
作者 颜斌 段建峰 +5 位作者 孙钧 周文 郭荣华 颜峰 魏卓 杨晓林 《工业水处理》 北大核心 2025年第9期196-202,共7页
污水处理酸碱中和反应具有强非线性、时变滞后、易受多重干扰等特性,传统PID控制方法效果不佳。构建基于机器学习与模型预测的智能控制系统,通过整合历史数据建模,采用前馈补偿控制方法,借助门控循环单元(GRU)和全连接层(FC)等结构,将... 污水处理酸碱中和反应具有强非线性、时变滞后、易受多重干扰等特性,传统PID控制方法效果不佳。构建基于机器学习与模型预测的智能控制系统,通过整合历史数据建模,采用前馈补偿控制方法,借助门控循环单元(GRU)和全连接层(FC)等结构,将进水流量波动作为扰动变量,通过数学模型动态预测补偿值,并结合PID反馈调节形成复合控制系统,提升了pH控制的精准度与稳定性。同时,采用以智能计量阀为核心的精密流量控制系统,该系统通过RS485通讯方式实现各组件的协同和与上位机的连接,依据前馈补偿控制方法精准计算出的氢氧化钠投加量进行全量程范围(100∶1)内的精确调节,可将pH控制精度提升至±0.15以内,系统抗干扰能力显著增强,氢氧化钠投加量大幅降低22%,具备超宽量程、低噪声、低功耗、高可靠性等显著优势。 展开更多
关键词 pH精度 数学模型 智能控制 前馈补偿 精密流量控制
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基于MABR的焦化废水处理及微生物群落研究
2
作者 童敏 栗鸿强 《水处理技术》 北大核心 2025年第4期130-135,共6页
构建了A/O-MABR系统,在高氨氮进水和不同环境温度条件下处理焦化废水,对系统微生物菌群结构进行了分析。当进水氨氮浓度250~350 mg/L,系统平均出水氨氮质量浓度和COD分别为2.85 mg/L和319.69 mg/L,表现出良好的抗氨氮冲击能力。40℃时A/... 构建了A/O-MABR系统,在高氨氮进水和不同环境温度条件下处理焦化废水,对系统微生物菌群结构进行了分析。当进水氨氮浓度250~350 mg/L,系统平均出水氨氮质量浓度和COD分别为2.85 mg/L和319.69 mg/L,表现出良好的抗氨氮冲击能力。40℃时A/O-MABR系统对污染物的处理效果最佳,平均氨氮和COD去除率分别为97.3%和79.5%。微生物分析表明不同环境温度下Proteobacteria和Chloroflexi是缺氧区和好氧区的优势菌门,MABR生物膜富集了丰富的功能菌群,如Nitrospirota和Acidobacteriota等,强化了系统除碳脱氮性能。 展开更多
关键词 MABR 焦化废水 微生物群落 高氨氮 环境温度
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Sn掺杂Ti/RuO_(2)⁃IrO_(2)电极的制备及电催化氧化苯酚性能分析
3
作者 任巧琳 王晓鹏 +5 位作者 严文君 杨涛 陈泽红 王家信 郑利军 王忠德 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第5期937-946,共10页
针对焦化废水对环境造成的污染问题,提出利用基于热解法制备的Sn掺杂Ti/RuO_(2)⁃IrO_(2)电极(SE)处理焦化废水。对材料的形貌、结构和性能等进行系统的表征和分析,通过试验考察了电解质种类、电流密度、电解质浓度、苯酚初始浓度和溶液... 针对焦化废水对环境造成的污染问题,提出利用基于热解法制备的Sn掺杂Ti/RuO_(2)⁃IrO_(2)电极(SE)处理焦化废水。对材料的形貌、结构和性能等进行系统的表征和分析,通过试验考察了电解质种类、电流密度、电解质浓度、苯酚初始浓度和溶液初始pH对SE降解苯酚性能的影响。结果表明,SE在最佳条件下(电流密度为20 mA·cm^(-2)、NaCl质量浓度为900 mg·L^(-1)、苯酚质量浓度为300 mg·L^(-1)且溶液pH无需调节)表现出良好的电催化活性且苯酚降解过程符合分段一级动力学模型,同时探究了反应过程中存在的活性物种和苯酚可能的降解路径。此外,SE具有良好的稳定性和实际应用性,为开发焦化废水处理新技术提供参考。 展开更多
关键词 Sn掺杂Ti/RuO_(2)⁃IrO_(2)电极 苯酚 废水处理 电催化氧化
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南水北调中线总干渠污染物降解及自净能力研究 被引量：3
4
作者 肖新宗 郭芳 +2 位作者 贾庆林 刘信勇 王超 《人民长江》 北大核心 2024年第5期49-56,共8页
自净过程是影响河湖水体水质变化的重要因素,污染物降解系数是决定水体自净能力的关键参数。定量分析长距离输水过程中渠道本身的自净作用,对于认识总干渠水质变化过程,区分其他外源因素对水质变化的影响都有着重要意义。以高锰酸盐指... 自净过程是影响河湖水体水质变化的重要因素,污染物降解系数是决定水体自净能力的关键参数。定量分析长距离输水过程中渠道本身的自净作用,对于认识总干渠水质变化过程,区分其他外源因素对水质变化的影响都有着重要意义。以高锰酸盐指数和氨氮为研究对象,采用室内实验模拟的方法测定了南水北调中线输水总干渠典型断面的污染物降解系数,并将模拟的自净衰减过程与水质实际变化过程进行对比。结果显示:①总干渠污染物降解系数k相对天然河流处于较低水平,陶岔断面k_(COD_(Mn))为0.055 d^(-1),k_(NH_(3)-N)为0.003 d^(-1),郑湾断面k_(COD_(Mn))为0.049 d^(-1),k_(NH_(3)-N)为0.003 d^(-1),大安舍断面k_(COD_(Mn))为0.032 d^(-1),k_(NH_(3)-N)为0.009 d^(-1);考虑到高锰酸盐指数实际组分复杂,渠道降解系数较模拟结果可能更低。②模拟的自净衰减过程受温度、流速的影响较大,不同条件下总干渠高锰酸盐指数将从1.8 mg/L下降至0.228~1.042 mg/L,氨氮浓度将从0.034 mg/L下降至0.026~0.030 mg/L。由于存在藻源性、大气沉降和坡面径流等外源输入增量,总干渠沿程实测高锰酸盐指数介于1.8~2.4 mg/L之间(2019年),基本维持稳定;氨氮浓度介于0.029~0.096 mg/L之间(2019年),有升高趋势。理想条件下,自净作用最大能够消减高锰酸盐指数增量的81.81%,消减氨氮增量的30.37%。研究成果可为深入认识南水北调中线总干渠输水过程中水质沿程变化提供参考。 展开更多
关键词 污染物降解 自净过程 高锰酸盐指数 氨氮 降解系数 模拟实验 南水北调中线总干渠
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臭氧微纳米气泡处理焦化废水零排放工艺中浓盐水的效能 被引量：2
5
作者 沈俊伯 缪蔚 +2 位作者 胡楠 李恩超 李攀 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1130-1140,共11页
焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理。臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液。为验证该技... 焦化废水的零排放工艺中使用蒸汽机械再压缩(MVR)蒸发结晶处理膜浓缩液,最终产生超高盐浓缩液废水,其难以通过传统氧化方法进行处理。臭氧微纳米气泡技术能够提高臭氧传质效率、增强臭氧氧化能力,可望用于处理MVR浓缩母液。为验证该技术的工程应用可行性,以MVR浓缩母液为研究对象,对比臭氧微纳米气泡和普通大气泡2种曝气方式下臭氧传质速率以及有机物的降解效能,从技术、经济角度分析盐浓度和有机物浓度对2种臭氧氧化工艺处理效果的影响,以界定臭氧微纳米气泡技术处理高盐废水的适用范围。结果表明:随着盐浓度从0.1 mol/L增加至1 mol/L,微纳米气泡和普通大气泡的臭氧传质系数分别提高0.13和0.09倍,臭氧自分解速率分别升高2.10和1.38倍。在处理高盐、高有机物废水(TOC浓度为57.2~587.6 mg/L,电导率为3.47~28.6 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡较普通大气泡的TOC去除率提升0.50~3.76倍,吨水能耗最大可降低71%;处理超高盐、超高有机物废水(TOC浓度为5626 mg/L,电导率为164.3 mS/cm)时,臭氧微纳米气泡去除效果与普通大气泡趋于一致且吨水能耗更高。高盐废水的盐浓度和有机物浓度对臭氧微纳米气泡处理效能影响显著,工程应用中应根据废水特性选择合适的臭氧曝气方式。 展开更多
关键词 焦化废水 微纳米气泡 臭氧氧化 臭氧传质系数 降解 MVR浓缩母液
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钢铁循环水补水水质及系统运行方案优化 被引量：1
6
作者 熊斐 杨浩 金晓蓉 《工业水处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期207-212,共6页
为了进一步探究钢铁行业循环水补充水加药方案,利用主成分分析法分析不同水质类型的时空分布特点,并采用结垢指数法分析5个地区补充水水质类型和不同浓缩倍数下的结垢倾向,从而确定加药方案。主成分分析结果表明:补水为地下水时主要受... 为了进一步探究钢铁行业循环水补充水加药方案,利用主成分分析法分析不同水质类型的时空分布特点,并采用结垢指数法分析5个地区补充水水质类型和不同浓缩倍数下的结垢倾向,从而确定加药方案。主成分分析结果表明:补水为地下水时主要受钙硬、电导率、总碱和氯离子影响,补水为河流水或市政水时主要受总铁与浊度影响;结垢指数法表明:地下水为补充水偏结垢,河流水或市政水为补充水偏腐蚀;建议地下水为补水时浓缩倍数为4~5,河流水或市政水为补水时浓缩倍数为3~4。依据各地区水质类型与浓缩倍数,优化各地区的建议加药方案。 展开更多
关键词 循环水补水 时空分布 主成分分析 结垢系数
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AOAO工艺处理焦化废水的性能及微生物演替规律 被引量：4
7
作者 张璇 蒋伟勤 +4 位作者 罗玲 刘新钱 韦东敏 周超 郭立 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期728-733,736,共7页
对AOAO工艺处理焦化废水性能进行了系统研究。结果表明,AOAO工艺具有良好的脱氮和COD降解能力,尤其对有毒污染物能高效降解,使AOAO出水中的挥发酚、氰化物、多环芳烃等污染物浓度显著降低。微生物群落组成分析表明,在生物反应器中,变形... 对AOAO工艺处理焦化废水性能进行了系统研究。结果表明,AOAO工艺具有良好的脱氮和COD降解能力,尤其对有毒污染物能高效降解,使AOAO出水中的挥发酚、氰化物、多环芳烃等污染物浓度显著降低。微生物群落组成分析表明,在生物反应器中,变形菌门占绝对主导地位,其次是拟杆菌门。各反应器操作特性对微生物群落演替有明显的影响,Diaphorobacter和Acidovorax在一级AO中占优,Hyphomicrobium和Nitrospira在二级AO中富集,二级AO反应器中细菌群落丰富度升高而多样性降低。本研究对AOAO工艺性能及微生物变化的深入解析,将有助于制定有效的焦化废水处理策略。 展开更多
关键词 焦化废水 AOAO工艺 总氮 多环芳烃 微生物演替
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葡萄糖碳源下焦化纳滤浓水脱氮性能及微生物机理分析 被引量：3
8
作者 董晓丹 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期79-83,87,共6页
以焦化废水膜处理系统的纳滤浓水为研究对象,采用葡萄糖为碳源,开展了91 d的序批式生物反应器(SBR)工艺生物脱氮试验,考察了焦化纳滤浓水的脱氮性能,并结合高通量测序和qPCR定量分析方法探究了纳滤浓水脱氮的微生物机理。结果显示SBR稳... 以焦化废水膜处理系统的纳滤浓水为研究对象,采用葡萄糖为碳源,开展了91 d的序批式生物反应器(SBR)工艺生物脱氮试验,考察了焦化纳滤浓水的脱氮性能,并结合高通量测序和qPCR定量分析方法探究了纳滤浓水脱氮的微生物机理。结果显示SBR稳定运行期间(31~91 d),总氮和硝态氮的去除率分别为51.8%~67.8%和91.9%~96.9%,表明葡萄糖碳源条件下SBR生物反硝化工艺处理高电导率焦化纳滤浓水过程表现出良好的脱氮性能。微生物分析显示Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)是纳滤浓水生物脱氮过程最主要的优势菌门,且多种反硝化功能菌属与功能基因的丰度在SBR运行过程中保持动态平衡,表明反硝化功能细菌与功能基因参与驱动了纳滤浓水生物脱氮过程。此外,nirS的绝对丰度较nirK高101~102,在亚硝氮转化过程起重要作用。 展开更多
关键词 纳滤浓水 葡萄糖 反硝化脱氮 微生物菌群 功能基因
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