基于LSTM模型的排水系统流量预测研究

排水系统流量预测对于城市水安全、污水厂优化运行具有重要意义。与需要复杂建模和大量地理信息数据的传统水文水力学模型不同，机器学习可以通过数据驱动实现排水系统的流量预测预警。结合流量数据的时序性，分别在单变量（流量）、双变量（流量和降雨）的情况下，采用5种长短期记忆神经网络（LSTM）模型（Vanilla LSTM、Stacked LSTM、Bidirectional LSTM、CNN LSTM、ConV LSTM）对江苏省无锡市某污水处理厂的进水流量进行预测。结果表明，Bidirectional LSTM最优的实验参数条件是：隐藏层单元数为250，训练轮数为200，训练集样本数为250；在同等条件下，Bidirectional LSTM相较其他4种方法可以更有效地预测未来流量；相比仅输入流量变量，在增加降雨变量后，可以提升近20%的流量预测精度。     

化学除磷药剂中三价铁铝对生物系统污泥活性影响的研究

辅助化学除磷过程中以投加铁盐和铝盐为主,但化学药剂的投加会对生物处理系统产生潜在的影响。针对Fe3+、Al3+的投加对活性污泥呼吸速率(OUR)的影响展开研究,结果表明,对活性污泥呼吸速率的影响Al3+强于Fe3+,Al3+的投加对亚硝化细菌和异养菌的呼吸速率均存在抑制作用,对硝化细菌的抑制作用不明显。当Al3+的投加量达到10-3mol/L时,会对生化单元内微生物的活性产生较为明显的抑制作用。     

真空排水系统动力学特征及其优化设计方法

真空排水系统是一种新型非重力排水系统,对于解决一些特殊条件下的排水问题具有显著优势。通过搭建真空排水系统试验平台,实现了真空排水系统的稳定运行,研究了真空排水系统的动力特征,同时结合计算机模拟结果,提出广泛适用的真空排水系统动力学特征方程组,对真空排水过程动力学关键参数的选择和优化进行了探索,并在此基础上总结提出了系统优化设计方法,成功应用于实际真空排水系统工程的设计。     

太湖流域城镇污水处理厂与排水管网优化技术研究与示范

针对太湖流域城镇污水处理厂所面临的水质提标改造、排水管网运行管理急需优化等重大问题,结合河网地区城镇污水处理厂与排水管网的运行过程与特征,对污水处理厂脱氮除磷工艺的优化运行与排水管网的运行管理进行研究,并进行技术的集成与示范.主要成果包括:提出了适合太湖流域污水处理厂提标改造的优化运行方案;建立生物处理系统的协同化学除磷控制技术示范;建立管网系统GIS数据库和优化调度决策支持系统的示范;以及相关的中试研究与设备开发.     

污水中包膜病毒离心超滤浓缩方法研究

针对污水中包膜病毒高效富集浓缩方法缺乏的问题，以Phi6噬菌体为模式包膜病毒，系统考察了超滤浓缩方法对污水样本中Phi6噬菌体的富集浓缩效果。结果表明，超滤筒的截留分子质量越小，对污水中Phi6噬菌体的回收率就越高，但所需浓缩时间也会增加。综合考虑回收率和耗时，推荐采用截留分子质量为10 ku的超滤筒，在4℃条件下3 000g正向离心28 min、1 000g反向收集5 min，浓缩倍数为110倍，回收率可达到（32±3.7）%。     

北京市北小河流域排水系统优化运行策略研究

通过北小河流域排水系统数学模型的建立与模拟,分析了该区域排水系统的运行状况和问题,设计了该区域的调水和调蓄方案,提出了充分利用现有设施能力、优化污水处理厂的运行、提高区域排水系统运行效能的系统优化策略,可为城市水环境保护提供技术支持。     

城市污水化学除磷优化控制技术及工程应用

针对某污水厂化学除磷工艺过量加药的问题,研究其化学除磷优化控制策略,通过对原自控系统的升级改造,完成处理规模为10×104m3/d的示范工程建设。运行结果表明:"前馈—反馈"相结合的化学除磷优化控制技术能够确保出水TP浓度稳定达标,且药剂投加量较优化控制前减少30%以上,大大降低了化学除磷的运行成本,并在国内首次实现两点加药化学除磷系统的前馈—反馈联合优化控制技术的工程应用。     

快速城市化进程中排水管网运行管理的技术思考与展望

城市排水管网是城市的重要基础设施,发挥着污水收集输送的重要职能.随着城市水环境污染形势的日趋严峻,排水管网运行管理所带来的水环境问题逐渐突显,对于城市排水管网运行管理的技术需求也更迫切.对快速城市化进程中的排水管网运行管理问题进行总结,阐述了针对不同管网问题的解决措施和技术现状,并在此基础上展望了排水管网技术的发展趋势.     

铁基材料在城市水处理中的应用

近年来，许多学者针对铁基材料在城市水处理中的应用进行了深入研究，包括在给水处理中的混凝和消毒作用，在排水管网中对硫化物的抑制作用，在污水处理系统中对除磷、污泥脱水与厌氧消化的强化作用、对自然黑臭水体的改善作用等方面。研究结果表明了铁基材料在水处理系统有非常广泛的应用潜力。不同于传统药剂，铁基材料在城市水循环过程中可以回收使用。基于铁基材料在实现城市水管理的可持续性方面具有巨大的潜力，围绕给水处理系统、污水管网系统、污水处理系统、自然黑臭水体四个方面，综述了铁基材料在城市水循环过程中的应用效果、机理和目前存在的问题，以期更好地优化铁基材料的应用潜力。