城镇污水处理自动控制策略研究进展

全过程自动化控制是未来城镇污水处理厂的发展方向,但由于污水处理过程具有非线性、多变量、时变性等特点,自控系统中关键运行参数的测量以及控制决策的制定都存在困难,目前实际应用的系统大多停留在实现单一参数或单一反应器控制的层面上。自动控制策略是整个自动控制系统的头脑,是充分发挥系统软硬件效能、保证系统鲁棒性的关键。总结了城镇污水处理厂自动控制方案依据的数学模型,描述了活性污泥模型(ASM)和仿真基准模型(BSM)的基本特征,综述了自动控制策略在城镇污水处理曝气、化学除磷以及多目标优化控制方面的研究进展,分析了目前研究中存在的挑战和机遇,发现理论研究与工程实践相结合是加快城镇污水处理厂自动化进程的必要途径。     

硅基高分散钴氧化物活化亚硫酸盐降解有机污染物的效能

近年来,基于硫酸根自由基（SO₄^·-）的高级氧化技术（SR-AOPs）迅速发展,高效稳定地产生SO₄^·-自由基的催化剂及相关机制成为新的研究重点。采用氨水改性吸附焙烧法制备非均相硅基高分散钴氧化物（CoNSi）催化剂,用于活化工业副产物亚硫酸盐（S（IV））,进而以废治污降解污染物。分别研究了不同pH值、不同CoNSi和亚硫酸钠（Na₂SO₃）投加量、不同橙黄Ⅱ（AO7）浓度以及氧气对底物降解效能的影响,分析了亚硫酸盐浓度和AO7浓度对AO7降解反应初始速率的影响。结果表明：当反应pH值为9.0,CoNSi和Na₂SO₃投加量分别为0.25 g/L和1.0 mM,AO7浓度为7 mg/L,氧气存在的条件下,AO7的降解率可达到79.4%。此外,序批实验证明了CoNSi活化亚硫酸盐的稳定性,自由基抑制实验证明了SO₄^·-自由基是降解AO7的主要活性物种。     

硅基高分散钴氧化物活化亚硫酸盐降解有机污染物的效能

近年来,基于硫酸根自由基（SO₄^·-）的高级氧化技术（SR-AOPs）迅速发展,高效稳定地产生SO₄^·-自由基的催化剂及相关机制成为新的研究重点。采用氨水改性吸附焙烧法制备非均相硅基高分散钴氧化物（CoNSi）催化剂,用于活化工业副产物亚硫酸盐（S（IV））,进而以废治污降解污染物。分别研究了不同pH值、不同CoNSi和亚硫酸钠（Na₂SO₃）投加量、不同橙黄Ⅱ（AO7）浓度以及氧气对底物降解效能的影响,分析了亚硫酸盐浓度和AO7浓度对AO7降解反应初始速率的影响。结果表明：当反应pH值为9.0,CoNSi和Na₂SO₃投加量分别为0.25 g/L和1.0 mM,AO7浓度为7 mg/L,氧气存在的条件下,AO7的降解率可达到79.4%。此外,序批实验证明了CoNSi活化亚硫酸盐的稳定性,自由基抑制实验证明了SO₄^·-自由基是降解AO7的主要活性物种。     

城镇污水处理自动控制策略研究进展

全过程自动化控制是未来城镇污水处理厂的发展方向,但由于污水处理过程具有非线性、多变量、时变性等特点,自控系统中关键运行参数的测量以及控制决策的制定都存在困难,目前实际应用的系统大多停留在实现单一参数或单一反应器控制的层面上。自动控制策略是整个自动控制系统的头脑,是充分发挥系统软硬件效能、保证系统鲁棒性的关键。总结了城镇污水处理厂自动控制方案依据的数学模型,描述了活性污泥模型（ASM）和仿真基准模型（BSM）的基本特征,综述了自动控制策略在城镇污水处理曝气、化学除磷以及多目标优化控制方面的研究进展,分析了目前研究中存在的挑战和机遇,发现理论研究与工程实践相结合是加快城镇污水处理厂自动化进程的必要途径。     

溶解性Mn(Ⅱ)配合物活化亚硫酸盐降解有机物的效能和机理研究

亚硫酸盐(S(Ⅳ))对有机废污水几乎没有净化作用，利用可溶性二价锰配合物(Mn(Ⅱ)-NTA(次氮基三乙酸盐))活化S(Ⅳ)，并用于氧化降解近中性污染水中的有机污染物，探讨了pH、Mn(Ⅱ)和NTA的投加量和比例、S(Ⅳ)浓度和常见阴离子对Mn(Ⅱ)/NTA/S(Ⅳ)体系氧化降解目标有机污染物(罗丹明B(RhB))效能的影响。实验结果表明，在近中性条件下(pH=6～7.5)，氧化降解2μmol/L RhB最适宜的Mn(Ⅱ)、NTA和S(Ⅳ)投加量分别为50、150、500μmol/L，此时RhB在15 min内的总降解率均>85%。紫外可见光谱实验证明中间价态锰(Mn(Ⅲ))的产生及其对S(Ⅳ)活化的关键作用；自由基淬灭实验和电子自旋共振实验证明SO₄^·-是Mn(Ⅱ)/NTA/S(Ⅳ)体系实现有机污染物快速降解的主要活性氧化物种。