谐振式紊动模拟装置解吸重金属试验及数学模拟

采用谐振式紊动模拟装置使污染泥沙受到扰动,解吸重金属污染物进行模拟试验研究。在此基础上,由极坐标下的重金属迁移转化数学模型方程,针对具体的试验条件进行数值求解。计算和试验结果吻合良好。说明数学模型是正确合理的。计算中采用由静态试验得出的泥沙吸附－解吸特性参数,这对于评价静态试验成果,利用静态试验成果于天然河流水体具有一定的参考价值。      

有限单元法在复杂河段二维水质模型计算中的应用

本文探讨了复杂河段二维水质模型有限单元法的求解方法．并计算了大源渡水库对湘江衡阳城区段水质的影响，应用本文的方法可以进行复杂地形条件下二维河流水质的模拟与预测。     

机械脱污及其应用研究

给出了颗粒在离心力作用下的数学模型，并进行了计算机模拟在其在设计装置时的应用，还给出了实际脱污的测试结果。     

人工湿地中污染物去除的数学模型

讨论了人工湿地三种常用的数学模型(衰减方程、一级动力学模型和生态动力学模型),并对其研究历史、发展应用、理论基础、基本形式、建立方法,及其各自的优缺点做了分析。从中可以看出,人们对人工湿地去除污染物的内在机制尚缺乏定量化的了解,目前还很难对其的设计、运行和预测做出准确的评价,因此影响了这一高效低耗的生态污水处理技术的推广和应用,而人工湿地生态动力学模型的不断完善可以从根本上解决这一问题。     

城市热效应与热效应模型研究

影响城市热环境的因素有很多,其中地表覆盖类型是热效应影响因素中较为重要的一个。笔者在研究深圳市城市热环境效应的基础之上建立了一个三维动态模型,对硬化路面覆盖条件下的温度场进行模拟,并对该热环境效应模型进行了较为详细的分析。      

基于工业代谢的工业生态链梯级循环物质流研究

以工业代谢为理论基础,运用系统分析与建模的方法对工业生态系统中的企业及其所构建的工业生态链进行理论分析与描述,揭示了工业生态系统中物质代谢及循环流动机理,并提出了简化的工业生态链的梯级循环物质流模式及其数学表达模型,对我国开展工业生态研究具有一定的参考价值和指导意义。     

水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制的数值模拟研究

大量研究表明,水温变化会影响聚磷菌和聚糖菌之间的竞争关系,是造成EBPR系统除磷效果波动的重要因素.温度的逐步升高导致聚磷菌在强化生物除磷(EBPR)系统中逐渐失去优势直至系统崩溃.然而,有关如何利用物理模拟和数值模拟手段恢复升温破坏后的EBPR系统除磷效果及其响应机制的研究甚少.本文基于全耦合活性污泥数学模型(FCASM3),对EBPR系统进行数值建模和模拟试验,研究温度变化对EBPR系统的影响,旨在用模型预测及验证水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制及适宜聚磷菌生存的极限条件,通过升温破坏及温度恢复的试验与模拟研究,进一步分析不同温度对EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的影响.通过对比FCASM3与国际水协的除磷代谢模型ASM2d在不同运行温度(20℃,25℃,30℃,35℃)下,对EBPR系统出水COD、PO43--P等污染物质的模拟变化趋势,结果表明FCASM3能更好地模拟EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的行为,且随着温度的升高,EBPR的除磷效率下降.在水温升高和恢复的过程中发现,温度升高到35℃,会导致EBPR的崩溃,短时间内不能恢复升温前的除磷效率.     

颗粒层除尘器过滤状态压力损失的研究

根据Ｍｅｈｔｅｒ等人提出的过滤状态下颗粒层除尘顺压力梯度比表达式，建立了压力损失数学模型，该模型表明过滤状态下的压力损失与初始压力损失，粉尘在颗粒层中的沉积率和积灰量有关。收石英砂颗粒层的压力损失的实验结果，确定了粉尘沉积率计算公式，最终得出了过滤状态下颗粒层压力损失随过滤时间和粉尘在颗粒层中积灰量的变化规律，从而为合理地选择过滤风速和确定清灰制度提供了依据。     

昆山市人口指标的数学模型

数学模型常用于人口指标变化趋势的拟合, 以昆山市1985～2006年 7种人口指标为研究对象,采用马尔萨斯模型、Logistic模型和Keyfitz模型进行模拟,结合历史资料分析人口指标变化背后的社会经济因素。研究结果表明：从整体拟合效果来看,Logistic模型表现良好,但这很大程度上在于其三参数优势,而不是人口增长面临最大人口上限的压力,即使某一时段反映出人口上限,该值也可能在下一时段被突破;由于人口指标增长转折点的存在,使利用数学模型进行人口预测的可信度降低,但利用转折点分段分析,了解其代表的政治、经济因素的影响,可以为未来的规划决策提供科学参考;昆山的发展历程明显分为3个阶段,而不是以往认为的5个阶段.     

沉淀池污泥层高度的模拟与控制

为了对沉淀池运行过程中的污泥层高度(SBH)进行准确模拟和有效控制,通过沉淀池分层质量平衡方程导出沉淀池分层弥散模型,并利用实测数据确定稳定可靠的SBH 算法.以COST 624/682 中基准污水厂二沉池为研究对象,利用模型对暴雨天气下恒定回流量和恒定回流比2 种措施控制下沉淀池的运行情况进行了稳态和动态模拟.结果表明,在进水流量负荷变化较大的情况下,控制恒定回流比要比控制恒定回流量能更为有效地将SBH 和底流SS 浓度控制在稳定范围内,进而降低了出水悬浮固体增大的风险.