钢铁企业节水评价指标体系的构建

针对中国钢铁行业尚未建立节水评价指标体系的现状,在广泛查阅资料的基础上,遵循科学合理性、目标导向性、实用性和可比性的原则,构建了钢铁企业节水评价指标体系。指标体系的建立使钢铁企业的节水成效具有横向和纵向可比性,有利于调动企业的节水积极性,促进节水技术的发展和推广,为钢铁企业开展节水工作指明目标和方向。     

炼油企业合理用水评价方法研究

炼油企业是用水大户,也是水污染大户,如何降低该类企业的用水量和排污量是当前节水研究的焦点之一,也是环境管理的重要内容.以提高企业节水减排的积极性为目标,本文依据层次分析法原理建立了炼油企业合理用水评价指标体系,分别采用相关系数法、相似系数法来确定指标体系中各层指标的权重,这样即保留了层次分析法分类清楚、解释性强的特点,又发挥了客观赋权法人为因素少的优点.     

城镇污水处理厂低浓度进水原因分析及提升措施

城镇污水处理厂进水浓度偏低是污水治理提质增效的难题之一。以无锡市某污水处理厂为例,基于水质分析和调研资料,采用水量平衡三角法分析了进水浓度偏低的原因分析,提出了整治措施。分析结果表明:该厂进水中地下水或河水渗入量和雨水混入量比例分别为28.9%和9.8%;晴天时进水浓度偏低的原因为污水管网渗漏和低浓度工业废水纳管,雨天时进水浓度偏低的主要原因是小区管网雨水混入,COD和BOD₅降幅分别可达到65.4%和52.9%。针对上述问题,提出了完善排水管理体制、工业企业排水实行三管分设整改、细化管网渗漏的检测排查和有效修复、加强管网验收和质量监管、尽量降低管网水位4项整治措施。     

城镇污水处理厂一级A标准运行评估与再提标重难点分析

截至2019年底,全国共有2913座城镇污水处理厂执行GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准,占全国城镇污水处理厂总数的53.2%,一级A标准已成为目前国内城镇污水处理厂执行最广泛的排放标准。通过对近6年太湖流域204座执行一级A标准污水处理厂的深入调研,结合全国100多座污水处理厂的全流程分析工作成果,首先系统评估了执行一级A标准的城镇污水处理厂的运行成效,其中太湖流域城镇污水处理厂在一级A提标改造后由于进水量的不断增加和出水浓度的不断降低,污染物削减总量显著提高,对太湖流域有机物、氮、磷减排及太湖富营养化控制做出了积极贡献。然后总结了城镇污水处理厂在运行过程中的常见问题,在进水水质、工艺设计、设备设施选择和维护以及活性污泥功能菌群性能调控等方面仍有进一步完善和优化空间,并提出了针对性的优化运行措施。最后重点探讨新一轮提标改造工作的重难点和对策,提出在新一轮提标改造中,应当重视污水收集系统的提质增效,提高管网质量和输送效率,并建议提标改造前先开展现有工艺的全流程分析,再在此基础上确定采取工艺优化或工程措施。     

基于网络SBM-DEA模型和GML指数的中国各省工业用水效率研究

近年来,中国工业用水占全部用水的比例在20%~30%左右,提升工业用水效率、节约集约利用水资源已经成为影响中国国民经济可持续发展的重要问题之一。本文基于网络SBM-DEA模型和GML指数,研究了2007-2015年中国各省工业用水效率,实证结果发现：（1） 从年度平均值来看,与污水治理阶段相比,生产阶段处于前沿面的省份更多,各省份与前沿面的差距相对较小。北京、天津、内蒙古、山东、广东、海南等省份生产阶段工业用水效率较高,但是污水治理阶段的效率值却较低;辽宁、吉林、安徽、福建、江西、湖北、湖南、广西、贵州、云南、青海等省份生产阶段效率值较低,但是污水治理阶段的效率值却较高。（2） 从各时间段的几何平均值来看,大部分省份网络和污水治理阶段的GML指数值小于1,但是生产阶段的GML指数值大于1。因此,在提升生产阶段的工业用水效率的同时,需要加大工业污水的治理力度,提升污水治理阶段的效率,并树立工业生产和治污同步进行的意识,特别是北京、天津、内蒙古、山东、广东、海南等污水治理效率较低的省份。     

Evaluating Beijing’s human carrying capacity from the perspective of water resource constraints

As the demands on limited water resources intensify, concerns are being raised about the human carrying capacity of these resources. However, few researchers have studied the carrying capacity of regional water resources. Beijing, the second-largest city in China, faces a critical water shortage that will limit the city’s future development. We developed a method to quantify the carrying capacity of Beijing’s water resources by considering water-use structures based on the proportions of water used for agricultural, industrial, and domestic purposes. We defined a reference structure as 45:22:33 (% of total, respectively), an optimized structure as 40:20:40, and an ideal structure as 50:15:35. We also considered four domestic water quotas: 55, 75, 95, and 115 m 3 /(person·yr). The urban carrying capacity of 10–12 million was closest to Beijing’s actual 2003 population for all three water-use structures with urban domestic water use of 75 m 3 /(person·yr). However, after accounting for our underlying assumptions, the adjusted carrying capacity is closer to 5–6 million. Thus, Beijing’s population in 2003 was almost twice the adjusted carrying capacity. Based on this result, we discussed the ecological and environmental problems created by Beijing’s excessive population and propose measures to mitigate these problems.     

区域用水环境经济综合效率及其影响因素——基于DEA和Malmquist指数模型

仅考虑经济效益而忽略环境损害的水资源利用效率指标不能全面反映区域用水的真实效果.本文基于DEA和Malmquist指数模型,提出区域用水环境经济综合效率(WEEE)概念及其评价方法,分析了2001~2012年河南省主要地市的WEEE及其影响因素.结果表明,研究时段内水资源利用保持了较高经济效率,但环境效率相对较差并由此拉低全省WEEE平均约2%;2012年WEEE未达到DEA有效的地市水资源投入平均冗余率约为18%,COD和NH₃-N平均超排率分别约为49%和49.2%,说明这些地市存在水资源利用低效和水污染物排放较高的问题.通过分析水资源利用的全要素生产率(TFP)发现,技术变化指数在研究时段内下降了2%,是抑制WEEE增长的最主要因素.为了在水资源利用过程中取得更好的环境和经济综合效益,河南省应加大对工农业节水和水污染防治的科技投入,并在严格控制用水总量的同时进一步加强水污染物的减排工作.     

城市用地扩展对长沙市水系变化的影响

为了探讨水系变化与城市用地扩展之间的联系,为未来水生态修复及城市与生态环境协调发展提供依据及经验借鉴,基于长沙市1950s、1970s、1990s、2010s和2016年五期地形图及同期城市建设用地数据,对长沙市中心城区近60年来的五期水系及城市用地扩张情况进行统计,选取河网密度、水面率、干流河流曲度、河网发育系数指标定量描述水系变化特征。同时,运用城市用地扩张特征分析方法分析同期城市扩张的强弱与快慢,并叠加各流域范围内同期水系变化指标与城市拓展强度指标,分析长沙各阶段水系变迁与城市用地扩张强度之间的关系。研究表明：（1）城市建设用地扩展对城市水系数量及形态变化有直接影响;（2）各时期城市拓展强度均与水系特征指标值衰减速度呈正相关关系;（3）在城市扩展过程中破坏水系特征将加大水系生态、自然灾害风险,而有效的水生态保护政策和保护措施不仅可以使片区水系缩减趋势放缓,还可以加快周边用地扩展速度。     

ThreeIndustries and water consumption of Beijing

ＴｈｒｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆＢｅｉｊｉｎｇＷａｎｇＨｏｎｇｒｕｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７５，...     

水夹点技术用于石化行业水网络优化研究

运用水夹点技术,对某石化企业进行用水网络优化研究。在流量恒定和流量改变两种条件下,对某石化企业13个用水操作原有用水网络进行初始设计和优化改进。结果表明,在流量恒定和流量改变条件下,通过用水网络初始设计节约新鲜水用量分别为17.17%和13.72%,对初始设计用水网络的优化设计可简化用水网络,回用管路数分别由14条和16条减少为11条和8条,优化后的用水网络分别节约新鲜水用量17.25%和14.81%。水夹点技术在工业用水节约和废水减量方面具有实用价值和较好的应用前景。     

人工智能技术对长江流域水污染治理的思考

随着经济的快速发展和城市化进程的不断加速,促使水污染严重的长江流域需从污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制、水污染监测系统的构建开展水污染治理研究.传统的水污染处理技术存在污染物去除效率预测精度较低、污水优化控制成本较高、水污染监测滞后效应严重的问题.人工智能技术能够有效克服上述问题,因此通过梳理国内外学者利用人工智能技术在污水污染物去除过程的建模与优化、污水处理过程的优化控制及水污染监测系统的构建等方面的研究成果,为全面加强长江流域水污染治理能力提供科学可靠的技术指导.结果表明:①利用人工神经网络技术（径向基神经网络、多层前馈网络-人工神经网络、多层感知器神经网络）对污水污染物去除过程进行建模与优化,为精确预测长江流域重金属（Cr、Cu）、营养盐（TN、TP）、持久性有机污染物〔PBDEs（多溴二苯醚）、HCH（六氯环己烷）〕的去除率提供重要参考价值.②采用污水处理的自动控制技术与人工智能技术（递归神经网络、支持向量机、模糊神经网络等）构建污水智能控制系统,为长江流域实现高效节能的污水优化控制提供重要的技术指导.③利用在线监测仪器和人工智能技术（小波神经网络、多元线性回归-人工神经网络、叠层去噪自动编码器等）建立水污染智能监测系统,为解决长江流域水污染监测响应滞后问题提供有力的技术支持.因此,人工智能技术对长江流域提高污水污染物去除率,降低污水优化控制成本,提升水污染监测时效性具有重要的推广价值.      

化工企业突发事件信息传递效能模糊综合评价

在分析化工企业突发事件信息传递影响因素的基础上,初步建立了信息传递效能评价指标体系,并运用模糊综合评价方法通过实例进行计算和分析,结果表明该指标体系及评价方法适用于化工企业突发事件信息传递效能的评价。     

基于因子分析的石化企业安全领导力评估系统构建

针对企业管理层安全领导力评估客观性、准确性不足的问题,通过借鉴优秀做法,分析岗位职责要求,采用半结构化(BEI)企业实地访谈及内容分析技术等,初步构建安全领导力评估指标体系,并对其进行验证优化,最终确定指标体系包括7个维度的关键要素及30个子要素。应用在某企业,结果显示:评估系统可实现安全领导力评估的量化分级和趋势分析,有助于找出管理者实际水平与指标体系要求之间的差距,为企业安全管理水平提升提供科学依据。     

基于贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估

社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝叶斯网络的社区配电网系统安全分析与动态风险评估框架。首先,在标准可靠性指标的基础上,创新性地将社区配电网系统中物理元器件的故障率和短路故障事件引入到风险评估中,提出一种新的社区配电网停电风险评估指标体系,该评估指标体系综合考虑了社区配电网的可靠性指标和本质安全特性,能够全面反映社区配电网系统的动态风险;其次,提出一种基于故障树-贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估方法;最后,以一个实际社区的配电网系统为案例,验证了该动态风险评估框架的可行性和有效性。案例分析结果表明:所提出的框架能够充分评估社区配电网系统的停电风险,并可以给出合理的安全措施,以有效降低社区配电网系统的动态风险。     

洋河流域张家口段河流水质演化及驱动因子分析

洋河流域是官厅水库的重要入库水源,而官厅水库一度承担着北京市生活饮用水、生产用水及景观用水的供给任务,是北京市经济社会发展的重要保障.本研究以1992～2009年洋河流域张家口段水质监测数据为基础,选取11类影响水质的污染因子,利用综合指数法和灰色关联度法等评价手段,分析流域水质演化态势,筛选出主要污染因子并对水质演化的驱动因子进行解析.结果表明,1992～1996年,张家口段流域水质污染严重,但呈快速恢复态势;1997～2009年,水体趋于轻度污染,并保持在稳定状态,但污染因子仍有超标情况.主要污染物包括氨氮、石油类、高锰酸盐指数、BOD5,重金属Cr6+和Cd对水质影响也较大.水质演化的驱动因子主要是土地利用类型的改变,工业用地对水质影响较大,农业用地对水质影响较小.     

草甘膦生产工艺水资源代谢分析与优化建议

以某农药集团草甘膦生产工艺为例,运用工业代谢分析方法对其水资源代谢过程进行量化分析,建立了水代谢平衡账户并绘制了水代谢图,在此基础上,识别和筛选出草甘膦生产过程中的主要用水单元及废水排放单元,并据此提出优化建议. 结果表明,草甘膦生产过程中的主要用水类别为蒸汽,其蒸汽消耗单元多且用汽量大,而换热网络单一,冷凝水浪费较严重,系统中水资源重复利用水平较差.针对该问题,从系统优化和节水管理等方面提出了工艺废水的重复利用及主要用汽单元之间的换热网络优化等建议,以期提高生产过程中的水资源利用效率.      

锅炉节能节水近零排放成套技术的工程实践

采用锅炉节能节水近零排放成套技术对企业锅炉系统进行改造,保证企业锅炉在零排污工况下的安全、经济运行,降低了企业能源和水资源消耗,减少污染排放,降低企业生产成本,增强企业竞争力,具有安全、节能、节水、减排等特点。实践证明：锅炉吨蒸汽补水量从1．5m^3下降到0．073m^3;吨蒸汽废水排放量从1．4m^3下降到0．004m^3;吨蒸汽耗煤量由168．3kg下降到152．3k;锅水溶解固形物从3000mg／L下降到2100mg／L;碳钢腐蚀率≤0．001mm／a、阻垢率≥99．95％。2台35t／h中压锅炉年可节约费用825．3万元。     

基于环境风险评价的危险品道路运输优化选线

张家港市拥有我国唯一的内河港保税区,区内化工产业密集,大量危险品在城市道路网上形成一个个“移动危险源”.本文系统分析了张家港市危险品道路运输过程中发生泄漏事故的风险:识别了道路网上危险品运输分布;提出了基于城市道路的泄漏事故率修正系数;运用ALOHA模型模拟事故情景、GIS计算影响区域长度和面积;从人口暴露和环境污染两方面构建风险评价模型并作为优化选线指标.基于上述基础,将风险评价模型应用于危险品道路运输网GIS平台,进行网络模块分析.结果表明,起迄点间路径的风险指数最小为14.12,该路径为最优路径,为张家港市危险品道路运输选线提供科学决策支持.     

印染集中区水网络优化研究

耗水量大、水环境污染严重是印染集中区的一个突出问题.本文建立水网络数学模型,对印染集中区用水排水网络进行系统规划,该模型以集中区总成本最低为目标函数,模拟了以多级组合工艺为特点的污水处理设施数学模型.运用该模型对东北某印染集中区水网络进行设计和优化改进,在保证废水达标排放、成本最低的条件下,构建了企业内及企业间最佳回用网络,确定了污水处理设施工艺最优方案,并明确各级处理工艺中不同品质的处理水回用集中区企业的最优途径,为集中区内污水处理设施提标改造计划提供参考.研究结果表明：该模型在工业集中区或工业园用水规划及废水减量方面具有实用价值和较好的应用前景.     

基于多目标遗传算法的层级生态节点识别与优化——以常州市金坛区为例

有效生态网络构建可保障区域生态安全,是实现区域可持续发展的重要路径。基于生态节点的内涵解析,建立了“资源型战略点-结构型战略点-结构型薄弱点”的多层级生态节点识别体系,利用金坛区2015年的遥感影像、土地利用数据、POI数据等,通过多目标遗传算法、最小阻力模型等方法,构建了金坛区层级生态网络,并采用表征网络拓扑结构和节点效用性等指标,定量评价生态节点优化前后的生态网络性能,取得以下主要研究结论：（1）多层级生态网络在节点效用、网络整体性能上显著优于一般网络,且在复杂生态水网区域具有较强适用性;（2）金坛区现状生态网络分布不均匀,生态节点布局亟待优化,经优化节点覆盖率提升了17.70%,节点分布均匀度降低45.45%,平均聚类系数提升了87.36%;（3）多层级生态节点体系具有实践应用性,应针对不同类型生态节点采取差别化管理策略。