贝叶斯方法的污染源季节性排放量控制和管理

为保证水质功能区内水质达标,必须对区域内污染源排放量进行控制和管理。选取松花江哈尔滨段主要污染指标COD和氨氮为研究对象,利用一维水质模型构建各污染源排放量与河流水质之间的关系。用贝叶斯方法估计水质模型中的重要参数综合降解系数（ k）,根据估计时期的不同,分别建立季节模型和年度模型,用以控制既定水质目标下各污染源排放量。结果表明,季节模型的预测效果较好,能更好地表达水中污染物的综合降解浓度。应用季节模型和贝叶斯方法开展季节性水质管理工作,可以提供给决策者更多的信息,有助于对污染源排放量的不确定性进行量化和评估。此外,通过对比各污染源的削减水平,可得各污染源在不同时期的控制权重,从而使管理者在不同时期有针对性地对污染源排放量进行控制。贝叶斯方法在污染源排放量控制中的应用可以增强水质模型的预测能力,有效提高水质管理的水平。     

因子分析法在巢湖富营养化评价中的应用

根据2008年水质采样分析,结果表明:目前巢湖水域中的COD、N、P等浓度仍然较高,分别为5.21mg/l、2.59mg/1、0.19mg/1,特别是西湖区来水渠道附近有的地方COD高达6.90 mg/1,总氮4.65 mg/1,总磷0.38 mg/1.本文根据水质分析结果,利用因子分析法对巢湖富营养化状况进行综合评价,结果显示目前巢湖水域中仍有30%的湖区处于重营养化状态,主要分布在西部湖区,其余70%的湖区处于富营养化状态.     

热改性铁污泥除磷特性研究

对自来水厂含铁污泥进行高温热改性，得到热改性铁污泥（Thermally modified iron sludge:TMIS）吸附材料。试验研究了TMIS的最佳改性温度、吸附除磷最佳参数及其吸附除磷的动力学、等温线和热力学，进一步利用浸渍试验考察了吸附磷后TMIS对污染物的溶出效果。结果表明，TMIS最佳改性温度为400℃，在投加量为10 g/L，初始磷浓度为15 mg/L,pH为5，反应100 min时的条件下，磷去除率最佳，达到99.68%，吸附量为1.495 mg/g。TMIS对磷的吸附数据值符合Lagergren拟二级动力学模型与Langmuir等温吸附线模型，表明吸附是以化学过程为主的单层吸附。热力学分析表明此吸附为可自发进行的吸热反应。30 d浸渍试验结果表明，吸附磷后的TMIS体系中COD、氨氮及铁释放量均低于原污泥体系，磷释放量高于原污泥体系，但小于0.02 mg/L。     

基于神经网络的污水出水COD预测模型

研究了在污水处理过程中基于BP和RBF神经网络的活性污泥法污水处理系统建模方法,利用重庆唐家桥污水处理厂的监测数据对基于BP和RBF神经网络建立的污水处理厂出水COD预测模型进行了仿真分析,讨论了2种模型的学习效率和影响预测精度的诸多因素,同时对污水处理出水COD浓度预测模型进行了优化,最终确定了基于神经网络的污水处理厂出水水质预测模型.最后还使用重庆唐家桥污水处理厂的监测数据对确定的模型进行了应用实证研究.     

基于FLOW-3D的尾矿库逐渐溃坝三维数值模拟

为了分析尾矿库逐渐溃坝时溃口随时间的变化过程以及溃坝后尾砂的淹没范围,基于FLOW 3D软件建立了三维数值模型。模拟了水槽内的逐渐溃坝,将计算得出的溃口形态变化数据以及水位数据与实验数据进行对比,结果基本吻合,验证了数值模拟的精确性和可靠性。以某尾矿库为例,利用该数值模型模拟逐渐溃坝,结果表明:尾矿坝溃决时先冲刷溃口底部,而后逐渐向两侧侵蚀,坝体侵蚀断面呈U型分布,随着水量减少,泥沙慢慢沉积,最终稳定,泥沙下泄量约为总泥沙量的31.1%,随着距离的推移,泥沙淤积量沿程减少,下游房屋监测点最大水深15.44 m。     

基于一维水质模型的新乡市河流纳污能力计算

河流纳污能力是指河流水体在一定规划设计条件下的最大允许纳污量,反映了水体污染物排放量与水质保护目标动态输入的关系.在系统评价新乡市主要河流水质现状、污染物排放状况基础上,利用一维水质模型,以河流主要污染物化学需氧量(COD)和氨氮作为控制因子,对污染物综合降解系数、背景浓度、水质目标等参数进行率定.以共产主义渠为例,计算其纳污能力,同理计算其他主要河流.计算结果显示,共产主义渠COD和氨氮的纳污能力分别为2 298.3 t/a和100.6 t/a;新乡市主要河流纳污能力COD为1.1万t/a、氨氮为0.05万t/a;结合入河污染物排放状况,到2020年新乡市COD和氨氮的入河控制量分别为22 603.8万t/a和2 060.5万t/a,削减量分别为17 699.7万t/a和2 349.0万t/a.     

何坊水库水环境容量研究及水资源质量变化预测(英文)

根据Vollenweider模型和Dillion模型,对何坊水库COD、TP、TN的水环境容量进行计算.按地表水Ⅲ类标准,经计算得出COD、TN的水环境容量尚有剩余,TP的已利用环境容量超过水库的承载能力.针对TP浓度超标,选用Kirchner-Dillon营养物预测模型对TP变化进行预测,探讨水库水环境质量变化规律.最后,对TP超标的原因进行了分析,提出了保护水库水质的对策.     

基于机器学习的水质COD预测方法

运用紫外光谱进行水质有机污染物浓度（化学耗氧量(COD)）的检测,必须建立紫外光谱数据与COD值之间的数学模型.运用机器学习方法中的LM-BP神经网络和支持向量机,建立了紫外多波段光谱数据与COD值的相关性模型,讨论了在LM-BP神经网络建模中网络结构选择、输入数据处理和训练程度控制,以及在支持向量机建模中核函数及其参数选择等问题.对某种水样的紫外多波段光谱,分别运用最小二乘法、LM-BP神经网络、支持向量机的相关性模型进行COD预测.结果表明,2种机器学习方法的预测能力明显优于最小二乘法,能够得到满意的预测精度,为运用物理方法解决化学量测量中普遍存在的相关性问题,提供了实际可行的解决方案.     

基于雅鲁藏布江辫状河流的洪峰流量输沙变异数值模拟

该研究根据雅江中游辫状河流平面形态建立输沙地形,构建了可用于辫状河流输沙模拟的数学模型。数值计算采用二维水动力学和非粘性泥沙耦合模型对辫状河流中泥沙输运规律进行模拟研究,模型基于不可压缩雷诺平均N-S方程,模型中包括连续方程、动量方程、河床面变形方程、全沙输沙方程。该数学模型通过全沙输移理论计算悬移质和推移质输沙率。当模拟洪峰流量时,辫状河流出口含沙过程和悬移质输沙过程峰值滞后于入流过程,形成相位差,泥沙粒径越小,相位差越小,0.01mm和0.02mm泥沙相位差接近0,出口悬移质输沙率产生的相位差小于含沙量;0.3mm、0.2mm和0.1mm泥沙在辫状河流中淤积的淤积量超过50%。在计算泥沙输移的同时,考虑泥沙的启动、沉降淤积作用导致的地形更新,进而求解挟沙水流在辫状河流当中运动时对地形变化的影响,为天然辫状河流的研究预测建立一定的数值模拟基础。     

含山污水处理厂一期工程投入运行

安徽省巢湖市含山污水处理厂一期工程建成并投入运行．这是巢湖流域建成运行的第3个污水处理厂。 该项目是国家重点流域“三河三湖”水污染治理国债投资项目,属于巢湖流域污染治理体系,同时被列入长江流域水污染防治规划,总投资8898万元．含山污水处理厂一期工程日处理污水2万吨,年削减化学需氧量（COD）730吨。它的建成运行,对于实现节能减排、改善巢湖生态环境具有重要意义。     

马鞍山市城区湖泊底泥中凯氏氮的分布

在湖泊的富营养化污染过程中,氮起到重要作用,湖泊底泥是氮的载体.对马鞍山雨山湖底泥中凯氏氮分布特征的研究表明:在垂直分布上,凯氏氮含量随底泥深度增加而逐渐下降,具有明显的层次性,并出现"陡降型"和"缓降型"2种类型.在水平分布上,不同样点凯氏氮含量也不同.表层泥中TKN含量高低受水体运动及水生植物的影响;中下层主要受沉积底泥厚度的影响.底泥中颗粒大小与TKN含量有明显的相关性,大颗粒含量越大,TKN含量越高.底泥间隙水中TKN含量大于水体中TKN含量.底泥疏浚必须确定合理的深度.     

乌梁素海湖泊水质演变特征及富营养化评价

利用乌梁素海近6年的水质监测资料,分析了乌梁素海水体的主要营养盐在不同湖区的时空变化规律.结果显示,出湖河口营养盐含量较低,各湖区营养盐含量较高;受河套灌区灌溉退水水量及水质条件的影响,湖区内氨氮,TN,TP等营养盐浓度丰水期>枯水期>平水期.年际之间,湖泊氨氮,TN,TP水质呈现波动变化趋势,COD浓度呈明显下降趋势但其浓度一直高于Ⅳ类水质标准.最后,采用综合营养状态指数法对2011年湖泊营养化水平进行了评价,乌梁素海处于中度富营养水平.     

循环荷载作用下非饱和盐化粉土动力特性

西北地区机场若采用盐化粉土进行道基填筑,在飞机滑行荷载重复作用下,道基累积变形将成为影响机场服役性能的关键。为此,选取北方某地区粉土开展动三轴试验,研究循环荷载下不同含盐量(质量分数)对粉土动力特性的影响,并提出以累积塑性应变4%作为道基破坏标准的盐化粉土动强度预测模型。结果表明：随动应力幅值的增加,盐化粉土塑性变形逐渐由塑性安定状态向增量破坏转变;含盐量对粉土累积轴向应变、动模量、临界动应力有明显影响;相同动应力幅值下,当含盐量由0增加至5%时,试样累积轴向应变以1%含盐量为界限呈先减小后增加的趋势;低动应力幅值下,试样动模量随含盐量增加而逐渐衰减;从微观上对盐化粉土在1%低含盐量时强度短暂增强、高含盐量时强度逐渐衰减的现象进行分析,盐化粉土试样强度与土体孔隙中离子浓度以及土体颗粒排列方式有关;根据盐化粉土动强度预测模型,可得1%含盐量的土体塑性安定临界值约为5%含盐量土体的2.2倍。研究结果可为盐化粉土地区机场道基承荷能力设计提供参考。     

应用灰色聚类法评价湖泊水体富营养化

将湖泊作为一个灰色系统,用灰色聚类法对其水体进行富营养化评价,以便为湖泊的管理提供依据。确定叶绿素a(Chl-a)、总磷(TP)、总氮(TN)、化学需氧量(COD)与透明度(SD)五个污染指标作为聚类指标,参照中国湖泊富营养化评价标准,将富营养化分为6个级别作为6个灰类,并将污染指标监测数据和灰类值进行无量纲化处理;计算各聚类对象的各污染指标对各灰类的白化权函数和聚类权;进而计算出各聚类对象的聚类系数,最后按照最大隶属度原则确定聚类对象所属的类别。并以东昌湖为例,验证了应用灰色聚类法对湖泊水体进行富营养化评价的准确性和实用性。     

高校校园绿地对降水径流污染削减研究

以安徽建筑大学南校区为例,研究合肥市校园绿地对自然降水水质净化以及自然降水对校内人工湖水质的影响。SS、COD、TN、TP等污染物指标数据显示:校园绿地对于污染物指标去除率分别为:47%、50%、16%、51%;其中在降水径流产生20min内去除效率最高,在120min后污染物指标含量变化趋于稳定。降雨前后校园人工湖的水质数据结果显示:降水后湖中SS、COD、TP浓度变大,TN浓度变化不大,由此可知,初期降水的污染物是造成水体非点源污染重要因素。     

干法发汗提纯半水磷酸晶体的实验研究

采用干法发汗提纯半水磷酸晶体制备高纯磷酸.考察了发汗过程中发汗温度、冷却速率、酸浓度、发汗时间等参数对Mg和Sb脱除及净化效率的影响.结果表明:发汗温度越高,杂质脱除越快,净化效率越低,而且所得产品杂质含量也越少;结晶过程中的冷却速率越大,所得晶体中杂质含量也越多,杂质在发汗过程中脱除也越快,净化效率也越低,但是最终产品杂质含量越高;半水磷酸晶体中初始杂质含量越少,发汗所得产品纯度也越高,因此干法发汗可以用来精制磷酸.     

基于MICP改良黄河泥沙颗粒级配的试验研究

黄河中下游河床内大量沉积黄河泥沙,黄河泥沙存在细度模数小、颗粒级配不良、含泥量高等缺陷,限制了黄河泥沙应用.为改善黄河泥沙的质量和降低应用黄河泥沙带来的工程缺陷,基于泥沙特性和微生物诱导碳酸盐沉积(microbially induced carbonate precipitation,MICP)技术对黄河泥沙进行定量固...     

石膏钙源微生物固化/稳定化锌污染粉土试验研究

微生物固化/稳定化重金属污染土时,反应速率过快和高浓度盐离子对细菌活性的抑制作用是阻碍单次搅拌工艺应用的关键问题。采用低溶解度的石膏（二水硫酸钙）作为钙源,以钙盐掺量和锌污染浓度为控制变量,进行微生物单次搅拌固化/稳定化锌污染粉土试验,研究固化/稳定化锌污染粉土的强度、锌离子浸出浓度和形态的变化规律。试验结果表明,锌污染浓度为500 mg/kg的污染粉土固化强度较处理前提高了77.3%,锌离子浸出浓度较处理前降低了87.3%;固化/稳定化后,锌污染粉土强度大幅提升,重金属锌迁移性明显降低;固化/稳定化锌污染粉土中有碳酸钙、碳酸锌和碱式碳酸锌生成,碳酸盐晶体聚集形成多孔簇状团聚体。研究结果表明,基于石膏钙源的单次搅拌微生物矿化处理能够有效固化/稳定化锌污染粉土,具有良好的应用潜力。     

新都县水污染总量控制研究

利用河流一维水质模拟模型建立新都县主要河渠水污染总量控制模型，采用遗传算法求解，获得各污染源的最大允许负荷和各河段CODCr的时空变化，总量控制实施后，三个河段的CODCr最大浓度均已控制在20mg/L以下，并在经过污染源密集区迅速衰减，从而保证了总量控制目标的实现。     

江西某校区降雨径流污染特征

以江西某校区的水体(丰收水库、龙腾湖)为受纳水体,对降雨产生的路面径流及丰收水库和龙腾湖水体进行采样,水质分析项目分别为pH、BODs(五日生化需氧量)、COD(化学需氧量)、SS(悬浮物)、TN(总氮)、TP(总磷).以COD、SS作为主要的水质分析项目进行比较分析,确定路面降雨径流的污染特征,径流污染对校园水库、湖泊水质的影响,从而为路面径流管理提供依据.