基于BP神经网络和最小二乘支持向量机的灰熔点预测和对比

为了预测燃煤锅炉受热面的结渣情况,以灰成分金属氧化物、煤灰SO₃含量以及结渣评判指标为自变量,灰熔点变形温度(deformation temperature,DT)和软化温度(softening temperature,ST)为因变量,建立了BP神经网络(BP neural network,BPNN)和最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的灰熔点预测模型。回归分析和误差分析结果表明:针对样本量多的DT预测过程,2种模型精度接近,预测结果置信度均达到95%,相关系数均约为0.92,平均相对误差均约为3.4%;针对样本量较少的ST预测过程,LSSVM模型预测效果较优,相关系数为0.950 52,高于BPNN模型的0.904 26,平均相对误差为4.98%,并且大误差点个数少于BPNN模型。因此,LSSVM模型能够更准确预测飞灰的DT和ST。     

污泥灰对Cd(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)的吸附作用研究

在静态条件下,以改性城市污泥为吸附剂,研究了污泥灰(MSSA)对重金属离子的吸附性能,着重探讨了改性污泥灰去除工业电镀废水中重金属离子Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的适宜条件.结果表明,pH值是影响污泥灰对重金属离子吸附的重要因素,镉(Ⅱ)、镍(Ⅱ)吸附的最佳pH值为6.0和6.5;当吸附剂最佳用量为10g/L时,Cd(Ⅲ)、Ni(Ⅱ)的吸附容量分别达到1.21mg/g和1.02mg/g;吸附等温线可以用Freundilich和Langmuir模型描述,吸附过程基本符合Langmuir和Freundilich吸附等温式.该吸附剂吸附性能优越,可有效地去除废水中的相关金属离子.     

煤掺混污泥燃烧模拟试验研究

采用将生化处理污水经凝絮沉淀等方法产生的污泥与燃煤掺混后燃烧的方法,可以大大减少污泥存量,解决污泥占用存储场地的问题,同时也可以回收能量用于发电。试验结果显示随着污泥掺入煤中的比例小于2%时,对炉膛温度几乎没有影响;在污泥掺入比例不大于6%的情况下,飞灰和大渣中的可燃物的含量受污泥的掺混比例影响不大;同时SO2、NOX、HCl和HF的排放指标也能够满足国家标准;年节约用煤0.55%。     

氧化亚铁对气化细粉灰熔融性的影响

循环流化床煤气化细粉灰残炭含量较高,对其进行资源化再利用能有效提高碳转化率。实验以一种气化细粉灰(来自循环流化床气化炉)为研究对象,利用X射线衍射(XRD)仪和扫描电子显微镜(SEM)、灰熔融仪,从矿物质转化以及灰渣微观结构2个方面,研究在高温还原性氛围下,氧化亚铁对灰熔融性的影响。结果表明,莫来石的存在导致气化细粉灰熔融温度升高;加入氧化亚铁后,钙长石和铁尖晶石等较低熔融温度的矿物质的生成,以及低温共熔现象的发生是灰熔融温度降低的主要原因。扫描电镜下拍摄的灰渣的微观结构验证了XRD的分析结果。     

关于活性污泥法污泥排泥量和污泥回流量的研究

在活性污泥法处理废水的工艺过程中,为了使活性污泥处理系统的净化功能保持稳定,必须使系统中曝气池内的污泥浓度保持平衡,所以,每日必须从系统中排出一定数量的剩余污泥,而每日排出的剩余污泥,在量上应该等于每日增长的污泥量。同时,为了保证活性污泥处于健康高效的处理状态,还需要对系统进行一定数量的污泥回流,回流比R随取决与混合液污泥浓度（X）和回流污泥浓度（Xr）,而）（r值又与SVI有关。则可以推算出SVI值和）渲而变化的回流污泥浓度值,并据此可以推出污泥回流比R篮。     

电解铝灰铝渣的回收利用现状

在电解铝的生产工艺中产生的熔渣经冷却后成为铝灰铝渣,铝灰铝渣中因具有10%～30%的铝及30%左右的Al2O3等有价成分而使得铝灰铝渣的回收利用越来越受到人们的关注。分析总结了国内外电解铝灰铝渣的回收利用情况及不同回收工艺的方法及优缺点,为铝灰铝渣的回收实现低成本产业化,尤其是利用途径和回收技术提供了重要依据。     

掺固硫灰活性粉末混凝土的制备和性能

进行掺固硫灰活性粉末混凝土(RPC)配合比的正交设计试验,研究了养护制度对掺固硫灰RPC强度和收缩性能的影响以及固硫灰对RPC收缩性能的影响。结果表明:应用固硫灰、硅灰、高效减水剂、中级石英砂、P·O42.5R及湿热养护工艺,可配制出抗折强度26 MPa、抗压强度140 MPa的活性粉末混凝土;湿热养护可促进掺固硫灰RPC的水化,形成较致密的结构,其早期强度比标准养护高30 MPa左右,但高温使早期形成的AFt转变成AFm,故后期的强度有所倒缩;与标准养护相比,湿热养护促进掺固硫灰RPC的早期收缩,降低了其后期干缩,但总体收缩率仍大于标准养护;固硫灰的膨胀性特性可有效改善RPC自收缩大的缺点。     

污泥灰替代粘土煅烧水泥熟料的~(29)Si固体高分辨核磁共振分析

城市污泥的灰分与水泥生料中粘土的成分类似,可被用作粘土的替代品煅烧生态水泥熟料,从而实现污泥的减量、无害、资源循环利用的可持续发展要求。本文用污泥灰替代粘土配置成掺量为0wt.%、3.58wt.%、7.16wt.%、10.73wt.%和14.31wt.%的生料并煅烧成熟料,再利用~(29)Si固体高分辨核磁共振技术分析五种熟料的矿物成分,通过固体核磁分峰拟合技术得出五种熟料的贝利特和阿利特的含量比值,结果表明随着污泥灰掺量的增加,熟料中贝利特含量增加,阿利特含量降低,污泥中微量元素的引入使β-C_2S更稳定,阻碍C_2S向C_3S的转化。     

污泥中有机官能团的释放特性

以西安某污水厂污泥为对象,使用热重-红外联用技术(FTIR)分别对污泥在热解和燃烧过程气体产物的释放特性进行了研究,分析污泥在不同终温下燃烧和热解过程中有机官能团的释放特性差异。结果表明:1污泥燃烧和热解过程中释放的有机官能团的种类基本相同,均为羧酸类物质、含-OH化合物、饱和或不饱和烃类、NH_3和CO;气体释放量不同,热解过程中释放量较多;2污泥在450℃终温下有机官能团的释放种类和释放量最多。3NH_3作为主要的脱硝还原剂,热解时在450℃终温下大量释放,而燃烧时主要在250℃终温下释放;对其热分析曲线进行分析可以发现:热解过程中的NH_3的释放速率比燃烧时更快,释放量更大。     

杭州市典型污水处理厂所产污泥重金属含量及资源化分析

以杭州市内4所典型城市污水处理公司产生的城市污泥为研究对象,对污泥中的重金属种类及含量进行了分析.结果表明,四种污泥中主要含Pb、Ni、Cr、Zn、Cu、Mn、Sn、Fe、Hg等重金属,且毒性较大的元素Hg、As和Pb的含量较高.四种污泥中Ni的含量均超出《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918--2002）中污泥农用标准限值（土壤pH＜6.5）.尤其是富阳污泥,其Pb、Hg和Cr的含量较高,且Pb及Hg的含量超出农用标准限值,污泥的资源化利用受限.除富阳污泥外,其他三种污泥可采用掺烧方式实现污泥的资源化利用.     

改进的Shearlet变换耦合频率特征的图像融合算法

目的解决当前图像融合算法大都直接在图像的像素灰度空间上进行融合,导致融合图像存在视觉效果差及算法鲁棒性不强等问题。方法文中提出改进的Shearlet变换耦合频率特征的多聚焦图像融合算法。将Shearlet变换(ST)和非下采样小波变换(NSWT)进行融合,形成改进的Shearlet变换(ST-NSWT)对源图像分解,获取图像的低、高频子带系数;构建区域能量模型,对源图像之间的低频子带系数进行相关性度量,完成低频子带的融合;对高频子带的频率特征进行分析,建立方差模型、平均梯度模型、空间频率模型,分别对源图像的灰度相关性、清晰度相关性及活跃度相关性进行测量,完成高频子带的融合,最后通过ST-NSWT逆变换,输出融合图像。结果与当前多聚焦图像融合算法相比,文中算法融合的图像能较好地保留更多的细节及边缘信息,使融合图像具备更佳的视觉效果。结论所提算法具有更好的融合质量,可用于遥感探测与包装印刷检测等领域。     

包覆–球磨改性市政污泥制备新型纸包装材料

目的 为了解决我国市政污泥的处理处置以及缓解造纸原材料资源紧缺等问题,提出将市政污泥先用淀粉包覆后再进行球磨改性处理,并作为造纸填料制备纸包装材料的新思路。方法 探究球料比、球磨时间和球磨转速对污泥填料的粒径、Zeta电位,以及制备的纸包装材料性能的影响规律,通过分析其微观形貌和热稳定性,初步探索污泥基纸包装材料的成型机理。结果 实验结果表明,经球磨改性后可以有效减小淀粉包覆后污泥填料的中位粒径,降低其Zeta电位。污泥经淀粉包覆改性后制备的纸包装材料的力学性能得到显著提高,热稳定性更好。结论 市政污泥经淀粉包覆–球磨改性后制备的污泥基纸包装材料是一种理想的包装材料,为市政污泥在包装材料的高值化应用提供了一条新途径。     

焙烧温度对污泥陶粒烧胀过程及结构特征的影响

按质量比为m(污泥)∶m(盐渍土)∶m(蒙脱土)=75∶20∶5的配比,将料球分别烧至1000℃、1050℃、1100℃和1150℃,研究了焙烧温度对污泥陶粒烧胀过程和结构特征的影响。结果表明,1100℃时陶粒的主晶相是石英、蓝晶石和钙长石,1150℃时陶粒的主晶相是莫来石、石英和蓝晶石。莫来石是由蓝晶石转化而来,在高温时形成富硅铝和富钙的液相以及二液分相现象,最后生成莫来石、玻璃体和钙长石。陶粒烧胀的原因是在还原气氛下发生铁碳反应。陶粒内部形成玻璃体为主体,中间有莫来石增强相的结构,陶粒断面形成致密结构和均匀的封闭孔。     

含油污泥热解残渣特性及其资源化利用研究概述

基于减量化、无害化、资源化处理含油污泥的要求,在高温焦化法处理含油污泥基础上发展起来的热解技术因处理彻底、减量减容效果好、资源回收率高、回收方式灵活且能固化污泥中的重金属等优点受到人们的广泛关注,被认为是最有发展空间和应用前景的污泥处理技术。在含油污泥热解三相产物中,液相产物主要为水和较低凝点的原油,气相产物一般为甲烷、二氧化碳、一氧化碳、氢气等小分子气体,固相为残留在反应器内的固体剩余物,俗称残渣或残碳。目前,对含油污泥热解技术的研究主要集中于热解过程以及热解油及热解气的产率、性质分析与利用上,对热解残渣的研究较少。然而在含油污泥热解产物中残渣占有很大比例,且其含有未完全回收的油资源以及残留的重金属元素等,若得不到有效处理或利用,会造成二次污染。目前,含油污泥热解残渣已被列入《国家危险废物名录》。因此,热解残渣的处置及再利用已成为制约热解技术发展的瓶颈。含油污泥热解残渣的基础特征是其再利用和处置中需要考虑的关键因素,研究者们通过对不同含油污泥热解后残渣的元素组成、结构特征研究后认为残渣主要由灰分和碳组成。其中,灰分为污泥高温热解后形成的氧化物及硫酸盐、碳酸盐等,并含有少量的重金属,而碳在残渣中的质量分数可达35%～50%。高的含碳量使残渣形成了具有中大孔、微孔结构特征的疏松多孔结构,这为其资源化利用奠定了基础。另外,含油污泥的来源、特性,热解工艺参数的改变,是否进行活化及活化方式(包括含油污泥的活化及热解残渣的活化)等都会影响到残渣的元素种类、含量及结构特征,是后续选择处置或利用方式的依据。本文介绍了含油污泥热解后气、液、固三相产物,综述了含油污泥的特性、污泥的含水率、颗粒粒径、活化条件和热解终温、停留时间、升温速率等因素对热解残渣产率、元素组成、表面化学性质、孔隙结构、表面形貌等的影响规律,分析了残渣在吸附剂、催化剂、絮凝剂及富氢燃气制备等领域中的应用。     

Performance Characteristics of Centrifugal Slurry Pump with Multi-Sized Particulate Bottom and Fly Ash Mixtures

The present study reports on the performance characteristics of the centrifugal slurry pump with multi-sized particulate slurry of bottom ash and fly ash mixtures. The performance characteristic of the pump was experimentally evaluated at rotational speed 1450 rpm for bottom ash slurries with and without the addition of fly ash in the concentration range of 10% to 50% (by weight). Addition of fly ash in the bottom ash was varied from 10% to 30% (by weight). The pump total head, overall efficiency, and pump input power at different flow rates were evaluated. The performance characteristics results show that the value of head and the efficiency of the pump depend on the solid concentration. It was also observed that the performance parameter of the pump strongly depends on slurry properties. The addition of fine particles fly ash in the coarser particles of bottom ash slurry, leads to reduce the additional head losses in the pump. The pump performance in terms of head and efficiency improved with addition of fly ash in bottom ash slurry.     

Rapid Growth and Fusion of Protocells in Surface‐Adhered Membrane Networks

Elevated temperatures might have promoted the nucleation, growth, and replication of protocells on the early Earth. Recent reports have shown evidence that moderately high temperatures not only permit protocell assembly at the origin of life, but can have actively supported it. Here, the fast nucleation and growth of vesicular compartments from autonomously formed lipid networks on solid surfaces, induced by a moderate increase in temperature, are shown. Branches of the networks, initially consisting of self‐assembled interconnected nanotubes, rapidly swell into microcompartments which can spontaneously encapsulate RNA fragments. The increase in temperature further causes fusion of adjacent network‐connected compartments, resulting in the redistribution of the RNA. The experimental observations and the mathematical model indicate that the presence of nanotubular interconnections between protocells facilitates the fusion process.