含磷废水处理技术研究进展

磷是水体富营养化的限制性因素,废水除磷是控制水体富营养化的关键,也是回收磷的重要途径之一.本文就含磷废水的处理方法,包括生物法、化学法、吸附法以及结晶法等除磷技术的原理、特点及研究现状进行了详细介绍,综合分析表明,研究价格低廉、选择性好,易再生的水处理方法是今后含磷废水处理领域的主要发展趋势,未来对磷的回收将是水处理过程中的重要环节.     

基于特征提取的极限学习机算法在可调谐二极管激光吸收光谱学中的应用

采用波长为1570nm的激光器分析了天然气背景下的硫化氢气体,通过自动化配气站产生了体积分数为0~10-4的硫化氢混合气体,获取了92组稳定状态的光谱数据,采用极限学习机(ELM)的回归模型反演了硫化氢浓度。把非线性迭代偏最小二乘法引入到光谱预处理中,利用光谱特征参量与浓度参量建立了回归模型,采用五折交叉校验的方法对模型进行了评估。测试结果显示,光谱数据采用特征提取后的预测精度比直接用ELM进行回归的提升了25%,且模型运算时间由0.12s缩短到了10ms以下。特征提取预处理缩短了ELM模型的训练时间,提高了分析仪的分析精度和实时性。     

矿物土壤对氟离子的吸附特性研究

选用三种矿物土壤,研究它们对氟离子的吸附特性,探讨投加量、吸附时间、pH以及煅烧温度等因素的影响．结果表明：不同土壤对氟离子具有不同的吸附能力,郴州土壤对氟离子的饱和吸附量可达909．09mg／kg,吸附行为符合Langmuir方程式;当矿物土壤的投加量为30g/L时,吸附行为可在5h内达到平衡,pH的变化对矿物土壤的吸附能力影响不明显;将土壤经过高温煅烧后,吸附能力会有所增加,经过300℃煅烧的矿物土壤对氟离子的吸附效果最佳,比煅烧前增加了19．2％．     

土壤对磷的吸附效果研究

以土壤作为吸磷剂,研究了其对磷的吸附特性,并探讨了土壤对磷的吸附机制实验结果表明,供试土壤的磷吸附状况能很好地吻合Langmuir模型,运用该模型可推算出供试土壤的最大磷吸附量,其值介于312．50-1000．00μg／g之间,大小顺序为：湖南郴州土壤〉广东新会土壤〉江苏靖江土壤〉江苏南京土壤〉湖北石首土壤．磷的最大吸附量与土壤本身的理化特性相关,黏粒、铁元素、铝元素含量越高的土壤,其对磷的吸附效果越好．     

通过标气校验和支持向量机提高光谱保真度的应用

鉴于光谱分析仪在使用过程中会发生谱图微缓形变,造成光谱保真度下降,本文提出一种结合标气定期校验和最小二乘支持向量机(LS-SVM)的方法。在校验时,比较相同标准气体的当前光谱和出厂标定时的光谱,利用LS-SVM算法计算谱图形变,并根据形变分析结果进行复原。由于形变具有长期累积性和不可控性,所以用激光器驱动电流的可控性变化引起的谱图变化模拟形变。采用TDLAS技术实验,检测烯烃裂解炉清焦过程中的CO和CO_2,使用20m光程的Herriot气室和中心波长为1 580nm的DFB激光器。共采集了50组不同形变程度的光谱,根据LS-SVM算法的形变分析结果,利用插值法还原谱图。对比了该方法与不复原以及传统寻峰复原方法的气体浓度分析精度,发现当分析仪存在复杂形变时,利用LS-SVM算法和插值法复原的方法比传统的寻峰方法精度提高2～3倍。实验结果验证了LS-SVM算法的谱图形变分析能力以及插值法复原的有效性。     

改性粘土对氟的吸附研究

为了提高粘土对氟的吸附能力,采用PAC对天然粘土进行改性,并探讨了PAC投加量、煅烧时间,吸附时间、pH等因素对除氟效果的影响.结果表明,在PAC投加质量分数为1%、300℃下煅烧45 min条件下,制备的改性粘土对舍氟水中的氟具有高吸附容量;对氟初始质量浓度为20mg·L-1的废水,PAC改性后的粘土吸附性能增加了62.61%;当吸附时间为5h,含氟废液pH=6～7时,饱和吸附量达到1.67g·kg-1,吸附行为符合Langmuir吸附等温模型和Lagergren2级吸附速率方程,相关系数R2分别为0.9991和0.9996.改性后的粘土吸附剂对pH具有强的适应性.     

TDLAS技术在烯烃生产过程中的多组分检测应用

烯烃工业生产过程中的多组分在线检测是对其工业过程有效控制、提高处理装置综合效益的重要手段。本文以在线检测烯烃裂解炉的清焦过程生成的一氧化碳和二氧化碳为应用案例,采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为分析平台进行多组分分析。针对清焦过程,设计了检测0~5%量程CO和CO_2的模拟实验。对气体含量随机分布的19组数据分别采用多变量最小二乘算法(CLS)、单组分偏最小二乘算法(PLS1)和多组分偏最小二乘算法(PLS2)进行建模和评估。在后续的多组分交叉干扰实验和CO_2的扩展量程准确性测试实验中,PLS1模型的最大误差小于±0.05%,PLS2的小于±0.10%,CLS的小于±0.20%。因此,TDLAS技术结合PLS1算法在实现化工过程中的多组分在线检测时具有先进性。     

基于TDLAS技术的硫化氢气体浓度检测应用

摘? 要：硫化氢因其有毒有害的特性,在工业生产过程中对其浓度检测具有重要意义。本文以监测天然气脱硫过程中的硫化氢为应用案例,采用可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）作为分析平台进行浓度分析。TDLAS气体分析系统基于分子选择吸收原理、比尔-朗伯定理和波长调制技术,包括分析模块、气体模块和人机交互模块。在应用案例中,采用1570nm激光器,通过气体模块模拟天然气背景产生0-100ppm硫化氢混合气体,采用化学计量学方法计算硫化氢浓度,结果显示该分析系统满足2%FS的测量需求。因此,具有非接触式、反应迅速、测量精确等优点的TDLAS技术满足现在石化行业的痕量气体测量需求。