分形在水处理中的应用

在水处理过程中,絮凝体的分形维数和沉后水浊度都能够表现出良好的相关关系,从而在混凝工艺过程控制中,可以通过对絮凝体分形维数的在线监测,来反映絮凝程度和混凝处理效果.并且通过实验运用分形维数来指导能耗分配,使得水处理能够既经济又高效.     

热混合层中温度脉动的分形特性

运用计盒维数方法对测量热混合层所得到的温度脉动时间系列信号进行了详细研究，对等温界面（ｉｓｏｔｈｅｒｍｉｎｔｅｒｆａｃｅ）截取时间点集合的分形维数Ｄ＝ｌｏｇ（Ｎ（ｒ））／ｌｏｇｒ在一定的尺度范围内进行了估算，界面阀值温度范围为Ｔ±１．５Ｔ′（Ｔ，Ｔ′为测量点的平均温度和脉动温度），发现对同一热混合层垂直面的不同测量点存在相同的Ｄ＝０．３５±０．０８     

关联维数在机械设备故障诊断中的应用研究

研究了混沌与分形的特征参数———关联维数的计算方法和参数的选择。以滚动轴承在正常、外圈故障、滚动体故障、内圈故障4种状态下的信号特征为标准样本,以其运行的实测信号为例,对时域信号进行了频谱分析,并进一步进行了关联维数分析。通过对滚动轴承振动信号的关联维数分析,证明了该轴承在4种不同标准状态下具有明显不同的关联维数特征。因此,按照相关性的大小,就可诊断出实测信号属于外圈故障状态信号。研究结果表明,关联维数分析方法在设备状态监测与故障诊断中,尤其是在非线性系统的故障诊断中显示出其独特的优势,具有较为广阔的应用前景。     

颗粒活性炭吸附染料过程的分形特征研究

运用Langmuir分形吸附等温线方程模拟了颗粒活性炭对染料的吸附,得到了较好的效果,并且以染料分子作为码尺计算出颗粒活性炭的表面分形维数Ds为2.590 2.染料在颗粒活性炭上的吸附动力学具有类分形特征,吸附反应的逐时速率系数k与反应时间t呈指数关系.但通过本文计算出的指数h值无法计算出分形子谱维数ds.     

基于小波包分形的矿山微震波形特征分析

矿山微震波形具有非平稳、非高斯、突发瞬态等特点,使用常规方法很难寻求其特征。通过确立微震波形的分形特性,编制了相应的MATLAB程序求解计算,对矿山微震波形的小波分形特征进行了研究。建立了矿山微震波形的分形计算算法及合理标度;利用小波包方法将微震波形分解为多个频带,选择了(0~64)Hz、(64~96)Hz、(96~128)Hz和(128~256)Hz四个主频带进行研究;建立了四个频带对应的logNk与logk关系拟合曲线,并提取了相应的特征值。结果表明:微震波形具有良好的分形特性,其盒维数的大小在一定程度上与频率的高低相对应;波形主频带S4,2与整个波形的盒维数近似相等。微震波形主频带上的分形特性可以作为该波形的特征,用于不同类型微震波形的分类识别。     

城市综合承灾能力评价的分形模型

基于结构决定功能的系统原理,运用分形理论,构建城市综合承灾能力分形评价模型。首先构建了城市综合承灾能力评价指标体系;其次进行原始数据标准化处理及指标数据之间相关性的消除;接着进行研究对象的分形评价与分维计算;最后通过对29个城市实例进行计算,并与模糊可变识别评价方法、指数评价方法进行比较验证,得到各城市综合承灾能力属于相对较强、中等和较弱的各占13.79%6,5.52%和20.69%。实例分析结果与各城市承灾能力实际状态基本一致,显示该方法能利用一个综合反映多因素之间复杂关系的特征指标给出相应的评价等级结果。     

黄土高原刺槐人工林地土壤颗粒分形特征研究

采用分形理论,研究黄土高原刺槐人工林地不同树龄和不同深度的土壤颗粒的分形特征.结果表明,在刺槐人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同树龄刺槐人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面的不同深度上趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标.     

超滤膜技术在环境工程水处理中的应用

随着我国经济水平的不断提高,也给我国环境带来了巨大的影响。与此同时,科技水平的不断发展,也使我国水处理技术日臻完善。目前,在环境工程水处理的过程中不仅可以通过物理、化学方法,还可以通过超滤膜技术来对环境工程水处理的质量进行监控,其是以传统水处理工艺为基础,通过全面的改革及调整,形成的一种新型的处理技术,能够确保水环境具备理想的可行性和适宜性,从而提升水处理效果。     

臭氧在水处理中的应用

介绍了臭氧的性质，在水处理中的机理，在水处理中的应用现状及臭氧氧化和其他联用技术，国内外臭氧技术开发应用和发展趋势。     

基于关联维的事故时间序列分形特征分析

根据我国"十五"期间事故统计数据,构造了一个事故时间序列;基于相空间重构理论,对事故序列进行了相空间重构,应用G-P算法,对事故时间序列的分形特征进行了研究,计算得出事故时间序列的关联维数。研究结果表明:当嵌入维数达到8以后,该事故动力学系统具有稳定的关联维数4.7,说明至少有5个因子在影响着事故时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为8。本研究对建立事故时间序列的预测模型有较大的参考价值。     

颗粒活性炭吸附染料时的表面分形分析

采用N2吸附-脱附实验研究了颗粒活性炭吸附染料前后表面特征的变化,运用表面分形维数表征了表面屏蔽效应和表面粗糙性等性质.结果表明,颗粒活性炭的孔结构是倾斜板交错重叠而形成四面开放的缝隙,桃红、绿色、天蓝、耐晒黑可以撑开颗粒活性炭的孔隙,增大平均孔径;耐晒翠蓝具有降低孔径的能力;大红却有些微孔阻塞作用.FHH理论计算出的相应的7个颗粒活性炭样品吸附6种染料前后的孔隙表面分形维数Ds很接近,为2.97左右,证明颗粒活性炭上吸附的染料并没有发生表面屏蔽效应,也没有使颗粒活性炭表面的粗糙性降低.分形吸附等温线法与基于N2吸附-脱附的FHH理论法计算出的Ds相差较大,这与两种算法的理论基础和码尺大小有关.而热力学模型计算出的Ds远大于3,与Sahouli等的研究不符.     

粒径损伤对原生煤和构造煤孔隙结构与分形特征的影响*

为了分析构造煤与原生煤因孔隙结构不同而导致的内部瓦斯存储和运移所存在的差异性。结合低温液氮实验,分析2种煤样的孔隙特征参数与分形维数之间的关系,发现破碎作用对原生煤和构造煤孔隙的破坏路径略有区别。对于原生煤,破碎作用先作用于较大孔隙,之后对微孔产生影响;而对于构造煤,破碎作用直接对较大孔隙和微孔隙产生影响。研究结果表明:原生煤孔隙表面越粗糙、微孔比表面积越大,吸附能力越强;构造煤孔隙结构越复杂、微孔孔容越大,吸附能力越强。研究结果可为构造煤与瓦斯突出的防治提供研究基础。     

麻风树果壳活性炭表面分形维数的实验研究

在温度77K条件下对化学活化法制备的几种麻风树果壳活性炭进行N2吸附-脱附实验研究,得到了孔结构参数.并利用等温吸附数据分析了活性炭的分维.研究了不同碱炭比(R)条件下得到的活性炭的表面特征、孔结构和特征吸附能.结果表明,麻风树果壳活性炭含有分形特征,分形维数在2～3之间.在多层吸附早期阶段和高度覆盖期所得的分形维数不同,但变化趋势基本一致,随着R的增加而增大.R=4时,分形维数最大,分别为2.619和2.993.活性炭的分形维数与活性炭的比表面积、孔容、碘吸附值和微孔相对含量基本一致,可以用来表征微孔的发育程度.     

冻融循环作用下受荷砂岩的能量演化与破碎分形特征*

为研究冻融循环作用对岩石力学特性的影响,对砂岩试件依次进行冻融循环处理、单轴压缩实验以及筛分实验,分析不同冻融循环次数下砂岩试件加载过程中的能量演化、分配规律以及破坏后碎屑尺度分布的分形特征,并讨论冻融循环作用的影响效应。结果表明:随着冻融循环次数的增加,单轴抗压强度和弹性模量均呈指数衰减的趋势,峰值应力点对应的耗散应变能及其与总能量比值表现出类似的变化规律。这些试件破坏后的碎屑尺度分布具有分形特征,分形维数在2.50~2.61之间。数据拟合进一步表明冻融循环作用下耗散应变能与分形维数之间呈显著的线性正相关关系,这是因为冻融循环次数越大使得砂岩试件的抗压强度越小,破坏所需的耗散应变能越小,试件破碎程度越不严重,导致相应的分形维数越小。     

细胞融合技术及其在构建水处理工程菌中的应用

为探讨细胞融合技术在构建水处理工程菌中的应用,从细胞融合的原理与发展史、常用细胞融合方法及细胞融合的最新进展等方面对细胞融合技术进行了介绍.比较分析了常用的病毒法、化学试剂法、电融合、激光融合、灭活原生质体融合等方法的原理、优缺点,介绍了最新发展起来的基于微流控芯片、高通量细胞融合芯片以及离子束的细胞融合技术.通过对原生质体融合技术在含氯、聚乙烯醇(PVA)、重金属等其他废水的处理研究实例探讨,展示了细胞融合技术在构建水处理工程菌中的应用前景,并对融合菌应用中存在的问题进行了分析,为利用细胞融合技术构建水处理工程菌提出了发展方向.     

新型环境友好材料——沸石在水处理中的应用

沸石由于具有较好的吸附性、离子交换性、催化性、耐酸性和热稳定性,在水处理中能够有效地去除水中的氨氮、有机污染物、重金属离子、氟、磷和含氧酸阴离子,并且在使用和处理过程中不会对环境造成二次污染,是一种环境友好水处理材料.结合沸石的结构和性能特点,综述了沸石在水处理中的应用,总结了在应用方面存在的问题,并展望了沸石作为曝气生物滤池填料的研究方向.     

企业分形安全组织结构的构建方法与模型优化

企业安全组织结构的调整与优化有利于规范责权关系、明确安全部门的功能定位、优化安全资源配置、提升安全管理水平。在分析我国企业安全组织结构的发展动态以及论证企业安全组织结构具有分形特征的基础上,研究企业分形安全组织结构、相似维数、安全绩效3者间的关系,并利用多属性决策确定最佳的企业分形安全组织结构模式,进而提出企业分形安全组织结构优化的一般步骤和优化模型。结果表明,该模型能够根据安全战略的调整重新确定影响因素,使企业安全组织结构能够根据安全战略的调整而灵活变化。     

铜锌合金滤料在水处理中的应用及改进展望

铜锌合金滤料作为一种水处理介质,其商业价值日渐被人们所认识。介绍了KDF铜锌合金滤料净化水的作用机理以及在水处理各个方面的应用现状。并针对存在的问题提出了水处理用铜锌合金的发展方向。     

高压脉冲放电等离子体水处理中的放电方式及其应用

介绍了高压脉冲放电水处理技术的原理,综述了已有的放电方式,包括气相放电、液相放电和气液混合放电3种方式,介绍了近年来国内外对各放电方式的应用。讨论了各放电方式的特点,并提出该领域有待进行的研究工作。     

SBR反应器中不同粒径成熟好氧颗粒污泥的分形表征

为了表征SBR反应器中不同粒径的成熟好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge,AGS)的密实和规则程度,试验采用实际生活污水培养AGS,利用Photoshop和Fips2软件对不同粒径AGS的SEM图像进行处理和分形计盒维数计算,其中粒径在1.25~1.60 mm的颗粒分形维数最高,达到1.888±0.014,较为致密。最小粒径(小于0.30mm)污泥颗粒的分形维数最低,为1.827±0.043,较为疏松。不同粒径AGS的边界计盒维数随粒径减小而降低,其中最大粒径(大于2.00mm)颗粒污泥的边界计盒维数平均值达到了1.223±0.039,其颗粒形状最不规则。粒径在0.60 mm以下范围的颗粒边界计盒维数较低,污泥颗粒形状较为规则。结果表明,大粒径的AGS更有利于一些大型后生生物的生长和附着,这也是导致大粒径的边界比起小粒径更显不规则的原因。大粒径颗粒表面的不规则程度也明显高于小粒径颗粒。粒径在0.80 mm以上的AGS其密实度较为理想。利用分形维数可以清晰地表征、区分不同粒径AGS的密实和规则程度,为AGS的形成、结构及理化特征研究提供了依据。