非线性灰色模型在污染物总量预测中的应用

在前人工作的基础之上介绍了几种修正的ＧＭ（１，１）非线性模型，并以衡阳市１９９０～１９９６年城区污染物总量（ＣＯＤ）的预测为例，探讨了各种模型的应用效果。结果表明：非线性模型的拟合精度更高，具有更加广阔的发展前景。     

生活垃圾堆肥工艺条件及其反应动力学研究

为了改善堆肥微环境 ,提高生活垃圾堆肥速率 ,研究堆肥工艺条件及其反应动力学是非常必要的。通过控制堆肥工艺条件 ,如初始温度、含水率、C/N比及堆料颗粒大小 ,研究生活垃圾堆肥过程中生物、化学及物理因素的变化。试验结果表明 ,生活垃圾堆肥反应符合一级反应动力学 ;合理控制堆肥初始反应条件 ,能明显提高堆肥效率。     

复合微生物菌剂强化堆肥技术研究

采用复合微生物菌剂对生活垃圾的接种堆肥技术进行了实验研究。通过测定堆肥过程中反应器出口O2、CO2与H2S气体浓度及对堆肥样品扫描电镜照片分析，比较了3个接种组与1个对照组中堆料中微生物总数变化、种群结构演替及堆肥腐熟速度。试验结果表明，在原料成分为：生活垃圾／成熟堆肥=80／20，有机物约为60％，初始含水率为55％，初始C／N-30时，对于不同接种量的复合微生物接种系统堆料中分别接种0．2％、0．3％、0．5％(质量百分含量)，与加入0．3％灭活菌的对照组进行对比实验，接种复合微生物菌剂堆肥系统不仅微生物总数高于对照组，而且其种群结构合理，能明显提高堆肥效率，有效控制臭气的产生，提高堆肥腐熟度。     

翻转式堆肥反应装置设计研究

以复合微生物菌剂降解垃圾的适宜条件为出发点，根据堆肥小试实验结果，确定进料垃圾特性、合理的工艺参数及一次发酵完成时间，结合制备装置材料的保温性、堆肥物料平衡、热量平衡，合理确定反应装置容积、供气方式、操作运行条件，开发了翻转式堆肥反应装置。该装置具有堆料搅拌均匀、进出料简单、供气均衡等特点。     

数值模拟方法在二维沉淀池优化设计中的应用

简要介绍了数值方法在沉淀池悬浮物浓度计算中的应用方法 ,并尝试通过数值模拟过程建立起沉淀池沉降效率与几何尺寸间的关系 ,将其作为约束条件之一建立了一个简单的沉淀池优化设计模型。最后通过实例阐明了这种基于数值计算的优化设计模型的可行性和优势     

厨余垃圾堆肥蓬松剂技术研究

为解决厨余垃圾好氧堆肥过程中含水率高、有机物含量大等问题，分别添加锯末、树叶、秸杆和干马粪为蓬松剂进行厨余堆肥技术研究。采用翻转式堆肥设备，利用出口气体检测仪、温度计及扫描电镜，研究添加蓬松剂堆肥过程中耗氧速率，温度，出口CO2、H2S、O2浓度，堆料结构及微生物群落变化。试验结果表明，添加蓬松剂堆肥，堆料所能达到的高温及其停留时间、好氧速率、产CO2气体能力均明显优于对照组，并能很好地控制出口H2S气体浓度。特别是以干马粪和锯末作为蓬松剂，可明显改善堆料孔隙率，吸收多余水分，加速氧和有机物的传输速率，改善好氧堆肥微环境。因此，厨余垃圾堆肥过程中加入干马粪、锯末等蓬松剂是保证堆肥顺利进行、提高堆肥效率的有效方法。     

垃圾堆肥工艺过程动态模拟及优化研究

选取通气量、含水率、温度、底物浓度等作为堆肥控制因子，在堆肥生物反应动力学的基础上，根据堆肥反应过程的物料平衡和能量平衡，以及微生物比生长速度与含水率、堆肥温度的依存关系，结合翻转式堆肥反应装置操作运行条件，对厨房垃圾好氧堆肥过程中堆温、含水率、有机物、微生物量及氧气消耗量等变化进行计算机模拟计算，并将模拟结果与堆肥实验结果进行对比。结果证明，除了由于反应装置保温不理想引起堆温和含水率二者有偏差外，总体模拟计算结果与实际堆肥结果基本吻合。另外还开展了利用所开发的模型进行堆肥通气优化的应用研究。模型计算结果表明：当出口氧气控制在10％-18％时，采用间歇供氧，不仅能提高堆肥效率，而且可以使供氧时间减少40％以上。经过堆肥实验验证模拟结果是正确的。由此可见，利用模型模拟堆肥过程，快速优化堆肥方案是可行与有效的。     

改进的遗传算法在城市污水处理厂区间数优化设计模型中的应用

对于高度非线性的城市污水处理厂区间数优化设计模型(IPODM),若采用传统的方法求解,不仅计算繁琐,且难以有效地寻找全局最优解.本文通过引入遗传算法(GA),与传统的步长搜索法相结合,大大提高了问题的求解效率.本文给出了这种改进算法在某一城市污水处理厂优化设计中的应用实例.结果表明,不仅解的搜索效率有明显的提高,而且目标函数值在原有的基础上改进了20%,有着显著的经济效益;但是由于遗传算法自身的局限性,所求得的解只是一定条件下的最优区间解.     

污水厂二维沉淀池水流和悬浮物运动数值模拟

 以典型城市污水处理厂平流矩形沉淀池速度和浓度分布计算为例,利用涡量-流函数法建立控制方程,并以有限差分法中的控制容积法对方程进行了离散,求出速度分布场后,利用二维浓度迁移方程对沉淀池浓度分布进行了计算.通过与实验数据的对比,验证了方法的有效性与可行性.另外还对沉淀池数值模拟的应用进行了初步探索.     

环境规划中的非线性特征

 在实际环境规划中,很少考虑到非线性特征对环境投入的效益影响.以国内外目前主要3类水环境规划为例,研究了环境投入与环境改善之间的关系.对每一类环境规划,环境改善均随投入的增加而迅速减少.由于传统的环境管理或规划在选择下一种措施之前总是将大部分费用投入到前一种措施中,因此传统的环境管理或规划忽略了环境系统有关的非线性特征.应将有关费用投入以保证下一步措施获得最大的环境改善.与传统的环境管理或规划相比,这种考虑环境系统有关非线性特征影响的投入策略可以达到用较少的经费获得迅速的环境改善.