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.      

地理变异系数法和Fisher最优分割法在环境空气监测优化布点中的应用

在环境空气监测点位优化中,为反映优化后点位的整体代表性,需要在允许的测定误差内以最少的测点反映区域内较长时期的整体污染水平、污染分布状况和污染趋势.本文以博山城区为例,利用地理变异系数法和Fisher最优分割法对所布设点位进行数理统计.该方法使用简便,分级自然,避免了诸多人为因素的影响,同时,优选结果具有较强的整体代表性.     

推流式曝气池的结构优化方法

本文运用最优化理论，对推式曝气池的结构优化设计作了探讨。通过对比分析，得出优化结果比一般方法节省投产２０％，而且随着曝气池规模的增大，节省增大。     

循环冷却水复配阻垢缓蚀剂配方的优化

阐述了循环冷却水对金属腐蚀的机理、阻垢缓蚀剂作用的原理,提出了复配缓蚀阻垢剂配方优化的原则及评价标准。并对攀钢煤化公司循环冷却水进行了复配缓蚀阻垢剂配方优化试验,通过配方优化试验,筛选出了DS—605型(浓度为100mg/L)的高效低磷有机膦阻垢缓蚀剂。该配方技术先进,其阻垢缓蚀效果优于GB/50050—95规定的指标要求,冷却水磷含量由原先的12mg/L降至6mg/L,年处理费用降低了27%,具有显著的经济效益和环保效益,目前正准备投入实际使用。     

城市污水处理厂建设中节省投资措施

以某污水处理厂工程建设为例，从不同的角度提出在污水处理厂建设过程中节省投资的一些措施。     

燃煤电厂电-袋复合式除尘器优化控制的仿真运行研究

以电-袋复合式除尘器为仿真研究对象,在Windows界面下利用Visual Basic6．0编程语言开发出燃煤电厂电-袋复合式除尘器优化控制的仿真运行软件。该软件通过建立数学模型,进行仿真实验,模拟工况变化、优化运行参数等对电-袋复合除尘系统进行整体的优化控制,并综合分析电-袋复合除尘器运行过程中的能耗以及运行费用,对运行电压、电流、运行阻力、喷吹周期等参数进行了优化。该仿真软件达到了电一袋除尘系统的节能降耗的目的,同时也降低了电～袋复合除尘器的运行成本。     

一株微生物絮凝剂产生菌的培养基优化研究

利用单因子实验和部分因子实验对实验室保藏的产絮凝剂菌种C3的培养基进行优化,以提高C3菌所产生的微生物絮凝剂MBFC3的絮凝效果.实验结果表明,C3菌产MBFC3的最适培养基为: 蔗糖1.0 g,(NH4)2SO4 0.24 g,FeSO4 0.10 g,KH2PO4 0.40 g,MgSO4 0.01 g,NaCl 0.02 g,蒸馏水100 mL,pH值自然.在此培养条件下,C3菌所产生的微生物絮凝剂MBFC3对高岭土悬浮液的絮凝率可达到99.1%.实验中还发现,培养基中(NH4)2SO4和NaCl的用量是影响MBFC3絮凝效果的显著因素.     

石化污水处理场浮选剂的优化

对几种浮选剂在荆门石化污水处理场的处理效果进行了对比,结果表明岳阳云溪XY-Ⅱ和江苏武进PAFC比现有PAC浮选剂的处理效果佳,且运行成本低.     

电解浮选用于活性污泥固液分离的研究

在装有Ti/RuO₂-IrO₂-TiO₂阳极、Ti阴极的电解浮选槽中进行了活性污泥固液分离的研究.考察了影响电解浮选性能的操作参数,这些参数包括水力停留时间、电流密度、进水SS浓度和进水pH值.研究表明,电解浮选是高效的固液分离单元,水力停留时间和电流密度是主要的影响因素.SS的去除率随着水力停留时间和电流密度的增加而增大;污泥负荷增加,SS的去除率下降;pH值影响电解产生微气泡的尺寸和污泥性质,但对SS的去除影响不大,实际应用中可以不调节pH值.进水SS约1 000mg/L时,当水力停留时间为20min,接触室电流密度为5 mA/cm²,分离区电流密度为2.5 mA/cm²,SS的去除率可达97%以上,此时的能耗为0.4～0.5(kW.h)/m³废水.电解浮选产生的浮渣含水率为95.9%,低于溶气气浮和二沉池的污泥含水率,对污泥减量化及其最终处置有较大的意义.     

3种浮床植物生长特性及氮、磷吸收的优化配置研究

选取美人蕉、再力花和千屈菜3种当地常见植物作为研究对象,构建上海市淀山湖富营养化治理生态浮床工程,对3种植物的生长特性、氮磷吸收能力的优化配置进行比较研究.结果表明,成活率为:美人蕉83.33%,再力花83.33%,千屈菜为76.67%.除千屈菜外,其他2种植物基本没有出现病虫害,收割时再力花和美人蕉两种植物的生物量较移栽时均有明显增加,分别为3.65kg/株和2.40kg/株;3种植物对水体TN、TP的吸收能力差异显著(P￡0.05),单位面积磷吸收量排序为美人蕉>再力花>千屈菜;单位面积氮吸收量大小排序为再力花>美人蕉>千屈菜.美人蕉与再力花栽种面积比为4:3时,混作浮床系统比单种美人蕉时磷吸收量低7.72g/m2,但是氮吸收量却高85.42g/m2,所以此种面积搭配的浮床系统能够在保证较高水平磷吸收量的条件下,具有比单种美人蕉的浮床系统更强的氮去除能力;美人蕉与再力花栽种面积比为3:4时,混作浮床系统较单种再力花时氮吸收量降低21.09g/m2,磷吸收量高出7.72g/m2,故此面积搭配的混作浮床系统能够在保证氮吸收量较高的同时,比单种再力花的浮床系统吸收更多的磷.