合流制排水系统截流倍数优选

合流制排水系统截流倍数的选择对截流改造工程的环境效益、管网及污水厂建设投资和运行成本均起着决定性的作用.以巢湖市旧城区排水系统为例,利用改进型雨水管理模型(SWMM),通过单位投资最大环境效益的截流倍数优选方法,确定最优的截流倍数.研究结果表明,以最大单位投资环境效益为优化目标,得到最佳截流倍数为4.0,COD、TN和TP的去除比分别为11.7％、1.2％和13.7％.此外,在截流倍数取4.0时,截流式合流制系统全年溢入环城河的污染物总量已小于分流制雨水管道直接排入环城河的污染物量,达到合流制排水系统分流化的效果.     

能源强度与中国制造业产业结构优化实证

制造业的能源消耗和产业结构优化关系一直是学术界研究的焦点之一。该文利用Geweke因果检验方法,并采用1993—2013年20年间的数据,对中国制造业产业结构优化与制造业能源利用效率之间的关系进行统计和分析。首先,对中国制造业产业结构优化的情况进行描述性分析,将产业结构优化划分成产业结构合理化和高级化两个方面,研究发现中国制造业产业结构优化中高级化都呈现良好的趋势,但制造业产业结构合理化却呈现出"倒U"变化趋势,这与国家的宏观政策具有一定相关性。其次,计算制造业的能源强度,并利用LMD方法对能源强度进行分解,分解为结构效应和技术效应两个方面,研究发现中国制造业能源强度变化受到技术效应影响波及时间较长,结构效应变化造成短期影响较大。最后,利用Gewke因果检验的方法对能源强度和制造业产业结构优化之间的长期因果关系、即时因果关系及整体因果关系进行统计检验,研究发现:中国制造业产业结构优化与能源消耗之间形成两条不同反馈循环,一条为制造业产业结构合理化、结构效应及技术效应之间的短期反馈循环,另一条为产业结构优化内部和技术效应之间的长期反馈循环,这两条循环相互促进和影响,最终形成闭合横"8"字均衡循环。据此,研究给出相应的政策和建议:一是制造业产业结构优化调整是实现能源的"开源节流"的有效手段;二是制定差异化的能源政策和产业结构调整政策是实现"减少能源压力、保证经济发展"双赢局面的重要保障和前提。     

污水深度处理过滤罐反冲洗工艺的优化

针对油田污水深度处理设备运行一段时间后出现的过滤罐过流量下降、反冲洗后短时间内污水含油量偏高等现象,对过滤罐的反冲洗工艺进行了调整,考察了反冲洗压力、反冲洗周期、反冲洗程序对过滤罐过滤效果的影响。试验结果表明:最佳反冲洗压力为250 k Pa,在此条件下滤料的更换周期长达半年之久,过流量约为310 m3/h;最佳反冲洗周期为35 min;调整后的反冲洗程序为在每次反冲洗前先不提起盖板,使滤料在压缩状态下水冲洗5 min,水冲洗完成后再开始正常的气、水反冲洗过程。调整反冲洗程序后过滤罐出口污水含油量下降了6 mg/L,平均值为8 mg/L。     

基于Kriging模型的载人航天某装置结构优化设计研究

对于处在振动环境中的载人航天某装置复杂结构,设计过程中存在最小化质量、同时最大化一阶整体振动频率的多目标优化问题,可以利用多目标遗传算法(NSGA-II)求解得到Pareto最优解集,但利用NSGA-II进行求解计算量大,对于复杂结构更甚。为了节省计算时间,提出基于Kriging代理模型的复杂结构多目标优化设计方法,首先通过拉丁超立方采样获得样本点,然后通过样本点创建Kriging模型,最后利用多目标遗传算法求解代理模型得到Pareto最优解集,方便设计师从中选择最优解,优化结果表明本文所述方法合理有效。     

A spatial-temporal optimization approach to watershed management: Acid mine drainage treatment in the Cheat River watershed, WV, USA

Most water management studies concentrate on the inter-temporal allocation problem or, more recently, spatial dynamics - but not both. While early spatial-temporal studies focused on the allocation of water quantity, this paper presents an approach to water quality analysis that incorporates both spatial and temporal dynamics in a watershed framework. The acid mine drainage (AMD) problem in the Cheat River watershed of West Virginia, USA, serves as a case study and provides an opportunity to test the modeling approach developed. The empirical models are written in General Algebraic Modeling System (GAMS) and solved using the CPLEX mixed integer programming package. The results suggest that available investments should be concentrated in heavily impaired stream segments. The model can be used to assess the economic implications of alternative watershed Total Maximum Daily Load (TMDL) implementation or other management strategies.     

响应面法优化锰氧化细菌发酵培养基

Bacillus sp.WH4是一株锰氧化能力强的锰氧化细菌,在锰污染的水源净化方面具有较好的应用前景.为提高发酵液中Bacillus sp.WH4的活菌数,应用响应面法优化其发酵培养基.Plackett-Burman设计获得对活菌数有显著影响的4个因素:豆粕粉、KH2PO4、MgSO4、FeSO4;最陡爬坡试验确定中心组合实验的最大响应区域;中心组合设计和响应面分析优化出4个显著因素的最佳浓度.优化后的最适培养基(w/%)组成为:蔗糖2、豆粕粉0.96、K2HPO4 0.8、KH2PO4 0.19、MgSO4.7H2O 0.11、CaCl2 0.02、NaCl 0.5、FeSO4.7H2O 0.02.发酵试验表明,最优培养基的活菌数可达4.2×109 CFU mL-1,比初始发酵培养基提高近3倍.     

均匀设计法优化樟芝产三萜液体发酵条件

为在兼顾生物量的基础上提高液体发酵中三萜的百分含量,首先通过单因子试验筛选出最佳的碳源、氮源、无机盐,然后采用均匀设计(UD)对其培养基配比和培养条件进行优化试验,建立适当的数学模型,并对模型进行验证确定优化条件.单因子试验结果表明玉米淀粉既能促进菌丝体的生长,又能促进三萜的合成;麸皮虽然对菌体生长略有不利,但是对三萜的积累作用特别显著;硫酸镁对菌丝体生长效果不显著,但是对三萜的合成比较有利.均匀设计试验结果表明,菌丝体干重最大的培养条件和三萜的最优培养条件相差甚远.菌丝体干重的最优培养条件为:1 L培养液中玉米淀粉47 g,麸皮47 g,硫酸镁0.5 g,初始pH 3.0,培养7 d;三萜最佳培养基配方为:1 L培养液中玉米淀粉20 g,麸皮20 g,硫酸镁1.85 g,初始pH 3.0,培养16 d.菌丝体干重在最优条件下能达到15.58(±0.37)g L-1;三萜百分含量在最优培养条件下高达6.04(±0.03)%,三萜的百分含量比基础发酵结果和报道的最高发酵结果3.18%提高了90%,因此,均匀设计法能有效优化液体发酵培养条件     

饮用水源中挥发性有机物分析方法的优化和应用

采用吹扫捕集—气相色谱—质谱联用技术分析水中的24种挥发性有机物。通过优化分析条件,改善了各组份的分离效果,节省了分析时间,得到各组份检测限为0.001-0.099μg/L,相对标准偏差为2.3%-5.6%,加标回收率为91.2%-107.6%,方法具有较好的精密度、准确度和低检测限。同时对漳州市饮用水源中的24种挥发性有机物进行监测分析,结果均低于检测限。     

基于瓦斯涌出量预测的近距离煤层群开采顺序优化选择

随着中厚煤层资源的枯竭,近距离薄煤层群开采成为我国资源的重要补充。煤层群开采时合理的采掘部署是防止工作面瓦斯集中涌出的关键,本文通过分析近距离煤层群开采时各回采顺序下工作面瓦斯涌出量,建立了以工作面瓦斯涌出量预测为基础的近距离煤层群开采优化模型,利用计算机编程实现了模型的可视化操作。该模型通过对比分析全部种回采顺序方案,选择整个回采期间瓦斯涌出量最均衡的方案为最优方案。对翔升煤矿进行了实例分析,结果显示合理的回采方案可以使工作面最大瓦斯涌出量大大减小,使整个回采期间工作面瓦斯涌出量趋于均衡。为煤层群开采优化技术中的瓦斯环节提供了理论依据。     

塔里木油田三甘醇脱水装置参数优化研究

文章通过三甘醇脱水工艺的第三套三甘醇注醇量调整,第三套再生温度的调节、汽提气注入量调整、贫液进塔温度调整运行参数的优化,得出:当三甘醇脱水工艺循环量在3840kg/h左右时,再生效果最好,贫液浓度最高,所获得的干气水露点最低;三甘醇脱水工艺再生温度在190～200℃之间温度越高,再生效果越好;三甘醇脱水工艺再生装置在汽提气量30Nm3/h左右时,再生效果最好,贫液浓度最高,所获得的干气水露点最低。