废水中鸟粪石回收的机器学习预测和优化

基于机器学习的方法，探究了从模拟废水中以鸟粪石的形式回收氮和磷的问题。利用极限梯度提升算法(XGBoost)和随机森林(RF)模型对磷回收率和氮回收率进行单目标和多目标预测，明确了7种工艺条件对鸟粪石结晶的影响。XGBoost在单目标(R²=0.91～0.93)和多目标(R²=0.89)的预测方面表现均优于RF。此外，在P初始浓度为10 mg/L和1 000 mg/L的情况下，通过实验验证了多目标模型的优化解集，得到鸟粪石回收的最佳工艺条件为N∶P比值为1.2∶1,Mg∶P为1∶1,pH为9.5,反应时间为80 min,反应温度为25℃,搅拌速率为240 r/min。     

类芬顿调理污泥用于微生物电解池产氢与磷回收的研究

为提高微生物电解池(MEC)利用剩余污泥产氢气和磷回收的效率,采用Fe~(3+)、原儿茶酸(PCA)和H_2O_2体系预调理污泥,探究中性PCA/Fe~(3+)/H_2O_2体系的试剂投加量对污泥液相总磷含量和溶解性化学需氧量(SCOD)的影响.在单因素试验的基础上,通过表面响应法(RSM)优化得到Fe~(3+)和H_2O_2投加量分别为12.96 mmol·L~(-1)和0.45 mol·L~(-1),液相总磷含量和SCOD含量实际值分别为(60.14±0.08) mg·L~(-1)和(3357.67±66.37) mg·L~(-1),模拟效果显著.与未处理的剩余污泥MEC反应器出水相比,经过调理后的剩余污泥MEC反应器出水中的总化学需氧量(TCOD)、多糖和蛋白质的去除率分别提高了30.03%、50.16%和97.31%,氢气转化率提升了1.31倍,有效提升了MEC产氢效率.通过鸟粪石结晶回收MEC污泥上清液中的磷,发现在初始pH值为10、Mg~(2+)浓度为0.056 mol·L~(-1)和NH~+_4浓度为0.08 mol·L~(-1)时效果最佳.鸟粪石晶体质量浓度最高可达7.6 g·L~(-1),晶体纯度最大为88.30%,上清液中77.55%的磷以鸟粪石的形式得到回收.在本研究最优化条件下进行中性PCA/Fe~(3+)/H_2O_2体系调理剩余污泥微生物电解池产氢与磷回收全过程中产出经济价值达到2.36元.实验研究最终表明,经过Fe~(3+)/PCA/H_2O_2体系调理污泥可促进污泥中磷的释放和MEC处理污泥的产氢效率,为探究污泥资源化提供了新的研究思路.     

从剩余污泥厌氧发酵上清液中以鸟粪石形式回收磷

为了实现以鸟粪石(MAP,MgNH4PO4·6H2O)的形式回收剩余污泥厌氧发酵上清液中的氮磷,研究了氮磷溶出的最佳条件及不同的反应条件对氮磷回收的影响.结果表明在p H为10. 5,温度为35℃时,发酵液中溶出的氨氮与正磷酸盐质量浓度皆在第5 d达到峰值;在添加磷源的条件下,磷回收的最佳条件为p H=9. 5、N∶P=0. 8、Mg∶P=1. 8;未添加磷源的条件下,回收磷的最佳条件为p H=9. 5、Mg∶P=1. 6、转速200 r·min-1.此外,降低N∶P摩尔比对于鸟粪石的形态和纯度均有显著影响.利用扫描电镜(SEM)、X光微区分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和傅里叶红外光谱(FTIR)等手段对回收产物进行了表面相貌及物相组成分析,证实了沉淀物的主要成分为MAP.以鸟粪石形式回收剩余污泥中的氮磷,是实现污泥资源化的一种有效手段.     

均相Fenton氧化降解苯甲酸废水的研究

采用均相Fenton高级氧化技术对苯甲酸废水进行降解,考察了p H值、H2O2投加量、Fe~(2+)的用量、苯甲酸溶液的初始浓度等因素对苯甲酸降解的影响。结果表明:在室温条件下,最佳初始pH=3,H_2O_2最佳的经济投加量(Qth)为12.3 mmol/L,Fe~(2+)最佳投加量为0.41 mmol/L(即c(H_2O_2)∶c(Fe~(2+))=30∶1);经60 min反应后,100 mg/L苯甲酸基本可完全去除,TOC去除率也可达41.9%以上;当苯甲酸浓度为200 mg/L时,TOC去除率最大,可达45.4%;当苯甲酸浓度高于200 mg/L时,可以采取分批投加H_2O_2的方式以获得较高的去除率。     

鸟粪石结晶法回收氨氮影响因素的研究

为了预处理化工厂的高氨氮废水,采用向废水中投加Na2HPO.412H2O和MgCl.26H2O生成磷酸铵镁(鸟粪石)的方法,以去除其中的高浓度氨氮同时获得缓释肥鸟粪石。试验以模拟氨氮废水为研究对象,研究了鸟粪石结晶法回收氨氮的影响因素:反应时间、氨氮初始浓度、pH值、磷酸盐与镁盐投加量对高氨氮废水的去除效果,然后进行不同影响因素的试验,确定了氨氮去除的最佳工艺条件。研究结果表明,鸟粪石结晶法回收氨氮的最佳工艺条件为:反应时间10 min,pH值为9,NH4-N:PO4-P:Mg摩尔比为1:1.05:1.15,NH4-N、PO4-P与Mg的去除率分别为91.52%、99.58%与90.52%;残余浓度分别为90.87、4.96与174.1 mg/L,加入的磷几乎全部回收,无二次污染。预处理的废水进入污水处理厂进一步深度处理。     

鸟粪石结晶成粒技术回收污泥液中磷的中试研究

为了探究鸟粪石(MAP)结晶成粒技术在实际工程中的应用条件及价值,利用鸟粪石中试反应器处理无锡某污水处理厂污泥脱水液,确定了鸟粪石结晶成粒技术回收磷的最佳工况:pH=9.0,摩尔比N:P:Mg=4:1:1.3,反应周期为4d.最佳条件下脱水液磷回收率达85%,收获的鸟粪石平均粒径为0.74mm,纯度可达98.23%.收获的MAP颗粒为规则斜方晶结构,品质较好,颗粒纯度高杂质少.经济分析表明,鸟粪石结晶成粒技术回收每吨污泥液中磷的药剂成本为0.38元.     

海藻酸钠对鸟粪石结晶的影响及机理研究

鸟粪石结晶沉淀法回收剩余污泥中磷工艺具有良好应用前景,然而污泥中的一些有机物,特别是胞外聚合物(EPS)将对鸟粪石结晶产生一定的影响.海藻酸钠(SA)在物化性质上接近于EPS,为较深入地探究此影响机理,以SA作为EPS的代用化合物采用恒组分、恒p H实验来考察EPS对鸟粪石结晶的影响,并借助红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析来探讨SA与鸟粪石晶体之间的作用机理.结果表明,在SA浓度0~250mg/L范围内,随其浓度的增大鸟粪石结晶生长速率降低,鸟粪石晶体的尺寸有所减小,其原因是海藻酸阴离子吸附并掩蔽鸟粪石表面生长活性点上阻碍晶体生长.这种吸附作用是由鸟粪石表面Mg2+、磷酸羟基团(POH)分别与SA中COOH、C=O、COC键合共同引起的,而鸟粪石表面的NH_4~+并未参与反应.     

鸟粪石沉淀法处理鸡粪发酵沼液的试验研究

鉴于北京某养鸡场鸡粪发酵沼液氨氮浓度高的特点,采用了鸟粪石沉淀法对其进行处理。采用单因素和响应面实验的方式优化反应条件。通过单因素实验确定p H=10.0~10.5,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.3∶1∶1.1,反应时间为20 min,转速为300 r/min时,氨氮去除率最高,达到75.79%,通过响应面实验对所得最佳反应条件进一步优化,得出当p H=10.57,n(Mg2+)∶n(NH+4)∶n(PO3-4)=1.27∶1∶1.12时,氨氮去除率为75.81%。SEM及XRD分析表明沉淀主要成分为磷酸铵镁。     

Cu-Fe-Co-Ni-Ce/γAl_2O_3催化湿式氧化城市污泥

制备催化剂Cu-Fe-Co-Ni-Ce/γAl2O3,开展污泥催化湿式氧化处理的实验研究。在温度180℃、搅拌转速600 r/min、常温当量氧分压1.0 MPa、催化剂添加量8.0 g/L的最佳工艺条件下,反应90 min的污泥COD去除率可达72.6%,Cu2+溶出量为19.2 mg/L;反应30 min,污泥固相中95.5%的有机物消解,30 min沉降比从94.4%降至8.4%,抽虑后含水率可下降至59.2%,体积减量94.4%。此外,污泥的催化湿式氧化处理工艺具有一定的资源化前景。     

剩余污泥的水解与氮磷回收

传统污水好氧生物处理过程中产生大量剩余污泥,这些污泥有机质中富含大量的氮磷元素。随着剩余污泥的消化并最终处置,大量的氮磷资源被白白浪费。在污泥消化过程中有机态氮磷可以在水解类细菌的水解作用下最终以氨氮和磷酸盐的形式溶出。当水解液中氨氮和磷酸盐达到一定浓度时,投加镁盐并调节pH,生成鸟粪石沉淀。鸟粪石作为一种缓释肥具有良好的经济效益。从资源回收的角度看,对剩余污泥水解酸化阶段研究有利于实现剩余污泥中氮磷资源的有效回收。     

四川省燃煤电厂粉煤灰制建材的辐射影响预断评价

本文根据四川省八大燃煤电厂粉煤灰的天然辐射水平,使用KarPov及UNSCEAR报告提供的方法,估算了全省八大电厂粉煤灰所制建材给居民带来的附加辐射剂量(0.3～1.6mSv/a),推算出全省各大电厂粉煤灰在建材中满足国家放射标准的最大允许掺和量(54％～100％)。     

河西地区临泽县土地荒漠化影响因素分析

针对河西地区临泽县严重的土地荒漠化问题,本文对荒漠化现状和气候变异、人类活动两大荒漠化影响因素进行统计分析,旨在探讨各因素变化对荒漠化演变的可能影响及其发展趋势。结果表明:荒漠化土地占全县总面积的64.43%,沙化危害严重。多年降水无明显趋势变化,且总量较小、分布极不均匀;气温则明显变暖,且极端气温条件恶劣;风速趋于减弱,气候的总体变化不利于荒漠化恢复。另外,自建国以来人口增长迅速,随之引起耕地面积扩张,牲畜量迅猛增长,且经济产业结构和水资源利用不合理问题突出,促使荒漠化正向扩展。综合各因素变化影响,临泽县荒漠化态势严峻,防治任务十分艰巨,人口压力、人类破坏活动和水资源不合理利用已成为导致土地荒漠化的最主要因素。因此,必须控制人口增长,加强环境保护,提高水资源利用的合理性,加大荒漠化治理力度,以期土地荒漠化局势逆转。     

呼市TSP大气污染趋势分析

本文对呼市TSP大气污染变化进行了分析,认为呼市TSP污染从2003年以来得到控制,"十五"较"九五"期间有明显的改善,采暖期TSP污染得到有效治理,并提出消除呼市大气TSP污染的有效对策.     

铝型材碱洗废液闭路循环工艺研究

铝型材表面处理工艺中产生大量碱洗废液,其主要成分为NaOH与Al(OH)3,如不能有效回收,会造成严重环境污染与资源浪费。故针对含有“长寿碱蚀剂”的废液提出了生石灰处理工艺。此工艺简单,效果好,铝去除率最高可达97%,碱回收率可在80%左右,完全可以实现工业化生产。同时,该法原料价格低廉易得,实现闭路循环,而且其副产品CaCl2·2H2O、Al2(SO4)3·18H2O、CaSO4·2H2O等均有较高利用价值。     

构建环保信用档案势在必行

本文着重论述了建立环保信用档案的重要性、必要性；构筑诚信理念，加强诚信建设的紧迫性；鲜明地提出了构建环保信用档案的历史必然。     

某机场大气环境现状监测分析

为了研究机场大气环境质量状况,在某机场选取三个监测点,在正常飞行条件下,对不同时间段污染物浓度进行监测与分析。测试结果表明:七天监测期间,机场及机场周围SO2、NO2浓度均未超标,PM10在机场内部有一天超标;各时间段SO2的贡献率在2.9%~12%,各时间段NO2的贡献率在6.9%~77%,机场飞机的尾气对周围空气质量的影响不容忽视。     

河流枯水流量特征研究

本文以泾、洛、渭三河流干流在陕西境内的主要控制断面为例,分析了１４个时段枯水流量的概率分布特征,选定了理论分布线型,揭示了各枯水序列的时段平均流量均值、变差系数和偏态系数的变化规律,建立了推求不同频率不同时段的枯水流量的经验公式。绘制了相应的关系曲线,应用十分方便。     

BOD_5样品分析中稀释倍数的确定

首先正确估计样品ＢＯＤ５浓度范围，并测定稀释水的溶解氧，然后根据稀释倍数公式计算３个适当的稀释倍数．与其它方法相比，本方法省时、可靠，适用性强，能够确保ＢＯＤ５样品分析一次成功．在ＢＯＤ５样品分析中具有广泛的应用价值．     

简易生活垃圾填埋场综合治理工程设计

随着越来越多标准化生活垃圾填埋场的建成和投入运行,原有简易生活垃圾填埋场的环境综合治理被各级环境管理部门日益重视,成为改善环境急需解决的问题。以西北某市简易生活垃圾填埋场综合整治工程为例,通过分析简易垃圾填埋场存在的主要环境隐患,有针对性地提出了解决垃圾渗沥液、填埋气、边坡安全等环境和安全问题的具体工程措施,尽量将简易垃圾填埋场对周围环境的影响降到最低程度。     

有关《环境保护法》的思考

本文综合分析了以环境保护法为基本法的环境保护法律的体系，试图从环境法律关系和法律责任等方面对环境法进行法律属性的分析，得学我国环境管理体制实质上就是环境行政管理体制的结论，环境行政管理必须在法制的轨道上运行，这样才会从根本上解决环境保护的问题，才会使我们的生存环境更加美好。