基于PCA-LSSVM的厌氧废水处理系统出水VFA在线预测模型

采用IC厌氧废水处理系统处理人工合成废水,并利用PCA-LSSVM模型对系统出水挥发性脂肪酸(VFA)进行预测.首先利用主成分分析法(PCA)分析影响厌氧废水出水VFA浓度的多个变量的相关性并降低输入变量维数,然后用网格搜索结合10倍交叉验证优化LSSVM模型参数sig2和gam,最后利用建立的模型对实验数据进行仿真预测.仿真结果表明,稳态LSSVM模型对稳态条件下厌氧废水处理系统出水VFA具有很好的仿真预测能力,相对误差在4.72%以内,平均相对百分比误差(MAPE)为1.61%,均方根误差(RMSE)为1.08,相关系数达0.9996;稳态干扰LSSVM模型对厌氧废水处理系统出水VFA的仿真预测精度有所降低但仍然具有较好的预测能力,平均相对百分比误差(MAPE)为15.83%,均方根误差(RMSE)为15.45,相关系数为0.9984,该方法可为厌氧出水VFA在线预测和厌氧废水处理系统的优化控制提供指导.     

沉积物中重金属Pb和Cd对河蚬的毒性效应研究

以河蚬为受试生物,以存活率、呼吸抑制率为测试终点,研究了沉积物和上覆水中重金属Pb、Cd对底栖生物的毒性效应,并探讨了沉积物中酸挥发性硫化物(acid volatile sulfide,AVS)和同时提取金属(simultaneously extracted metals,SEM)对重金属生物有效性的影响。结果表明,沉积物中Pb、Cd对河蚬致死效应较低,当Pb、Cd浓度分别为400、100 mg獉kg-1,连续暴露21 d时,致死率低于20%;沉积物中Pb、Cd对河蚬14 d的呼吸抑制率EC50分别为519和151 mg獉kg-1;上覆水中Pb和Cd离子浓度较低,对生物毒性效应贡献可以忽略;SEM/AVS值和生物呼吸抑制率有着明显的线性相关性,当SEMPb/AVS1,SEMCd/AVS0.6时,重金属对河蚬有明显的毒性效应。     

电子鼻预处理装置的开发及适用性研究

针对气敏传感器的信号响应受气体湿度影响较大的问题,开发了一套用于快速检测和实时监测土壤中挥发性氯代烃污染的电子鼻的预处理装置.优选了干燥剂的材质,评价了最适干燥剂的除湿性能和对氯代烃化合物的吸附情况;把预处理装置与电子鼻联用,通过与气相色谱（GC）检测结果的比较,评价了其用于土壤通风净化过程监测的适用情况.结果表明：①以无水氯化钙和卤代烃分离管搭配组合的干燥装置效果最佳,湿度去除率达99%以上,电子鼻各传感器的基线值与对照组接近;②上述干燥剂连续通入湿度为75%的空气,90 min内湿度几乎可完全去除,120 min内湿度去除率保持在95%以上,对传感器的基线影响较小.③预处理装置未造成检测气体的吸附损耗,通入干燥预处理装置前后的挥发性氯代烃气体浓度差异只有3%～5%;④在土壤通风脱附过程的检测中,通气湿度98%以上的情况下,预处理装置在120 min内对湿度去除率达99%以上;电子鼻与GC对四氯乙烯污染物的检测结果线性拟合判定系数R2〉0.99（n=18）,表明配以干燥预处理装置的电子鼻能够较好地适用于土壤修复过程监测.     

活性污泥表面性质对絮凝沉降性能与出水悬浮物的影响

为了研究污水处理厂活性污泥表面性质对絮凝性能(flocculation ability,FA)和出水悬浮物(effluent suspend solid,ESS)的影响,测定了北京市7个不同污水处理厂活性污泥的表面性质,包括污泥容积指数(sludge volume index,SVI)和胞外聚合物(extracellular polymeric substance,EPS)中的蛋白质/多糖(protein/carbohydrate,P/C)比例、Zeta电位以及二维分形维数(twodimensional fractal dimension,D2f),并且通过相关性分析和拟合,探讨了这几个参数与活性污泥的FA和ESS的关系.结果表明,SVI与活性污泥的FA和ESS并不存在明显的相关关系,但FA和ESS存在明显的负线性相关关系(R_2=0.787);当EPS中的P/C从1.28增加到25.34时,FA可从0.19增加到0.73,ESS从14.89 mg·L~(-1)降低到6.08 mg·L~(-1),蛋白质中的氨基带有正电荷能够中和絮体表面的负电荷,其在EPS中所占的比例越大,有利于降低表面Zeta电位的绝对值和形成更稳定的絮体结构,进而提高絮凝能力.而且,Zeta电位与活性污泥的FA和ESS分别存在负线性相关(R_2=0.883)和正线性相关(R_2=0.902),当Zeta电位的绝对值每减小1 m V,FA提高0.059,ESS减少0.934 mg·L~(-1).此外,活性污泥的D2f与FA基本上呈现指数关系(R_2=0.935,P0.01),当D2f从1.10增加到1.45,FA提高了4.3倍,而同时D2f与ESS具有较好的负线性相关(R_2=0.868).     

无组织源VOCs排放及臭氧生成潜势分析

选取汽车喷涂、加油站、垃圾填埋场和化产回收,分析了不同排放源的VOCs污染特征。研究表明:加油站地下储油罐附近VOCs浓度较高,平均为8 637.2μg/m~3,是汽车喷涂VOCs浓度的3.4倍,垃圾填埋场和化产回收的无组织VOCs排放浓度较低,分别为185.5,85.6μg/m~3。汽车喷涂工艺和化产回收车间VOCs排放主要以芳香烃为主,分别占总VOCs的87.6%和82.9%;不同采样时段加油站储油罐VOCs均以烷烃为主,垃圾填埋场VOCs无组织排放主要以芳香烃和烷烃为主。加油站的臭氧生成潜势最大(41 927.2μg/m~3),分别是汽车喷涂、垃圾填埋场和化产回收的3.1,48.8,150.8倍。     

克拉玛依城市土壤的环境磁学特征研究

对克拉玛依市土壤环境磁学特征进行研究,并探讨土壤磁性增强的机制。结果表明:低频质量磁化率(χLF)在不同用地上依次表现为:交通运输用地>商业用地>林地>公共设施用地>未建设用地>居住用地。交通运输用地、公共设施用地较居住用地、非建设用地的土壤以低矫顽力的亚铁磁性矿物含量较高和少量不完全反铁磁性矿物,且磁性颗粒以多畴(MD)颗粒为主,含少量的单畴(SP)颗粒和稳定单畴(SSD)颗粒,与交通运输用地、公共设施用地受到汽车尾气和其他人为活动产生的污染物中含有大量的粗颗粒亚铁磁性矿物密切相关。     

长春市新区污水水质及水量变化规律分析

通过对长春市新区1年的城市污水的水质特点进行检测分析,结果显示水量在4—9月波动剧烈;水温1—3月保持在6℃,7—10月上升至12℃;ρ(TN)在4月低于15 mg/L,1月高于30 mg/L;ρ(TP)稳定保持在1.8 mg/L;SS和COD通常保持在低浓度,分别在440,180 mg/L保持稳定,进入1月后,ρ(SS)和ρ(COD)分别急剧升高至4 157,1 363 mg/L。运用SPSS软件对污水水质指标进行相关性分析,显示污水水量与水温存在正相关性,SS与COD之间存在显著正相关。     

石化行业挥发性有机物源强核算及LDAR技术的应用研究

石化行业排放的挥发性有机物(VOCs)是引发大气环境问题的重要污染物,有效控制VOCs的排放已经成为现阶段中国大气环境治理领域中的热点问题.泄漏检测与修复技术(LDAR)是发现和修复工艺装置泄漏的一种源项控制技术.通过对LDAR技术的文献及石化行业的应用调研,总结了LDAR技术国内外应用进展,挥发性有机物源强的核算方法,重点介绍了LDAR技术在石化行业开展的实施流程及潜在的效益.对石化行业开展泄漏检测与修复工作,减少挥发性有机物无组织的排放起到借鉴作用.     

浙江省制鞋行业挥发性有机物污染特征及其排放系数

为探明浙江省制鞋行业挥发性有机物(VOCs)的治理情况、污染特征及其排放系数.本研究以2015年浙江省490家制鞋企业调查数据为基础,分析当前浙江制鞋行业污染治理现状;并进一步筛选178家重点企业,以分析制鞋行业污染特征并核算制鞋企业及其重点工段的VOCs排放系数.结果表明,当前浙江95%以上的制鞋企业并未能有效地处理VOCs,且大部分(约90%左右)仍使用溶剂型原辅材料;其主要污染因子为甲乙酮、甲苯、丙酮、环己酮、乙酸乙酯等10种VOCs.另外,全省制鞋行业VOCs平均排放系数为29.5 g·双~(-1),其中注塑工艺为23.8 g·双~(-1),胶粘工艺为35.9 g·双~(-1);污染工段主要为刷胶复底,其排放系数为20.8 g·双~(-1).     

多环芳烃类有机污染土作为水泥生料的热解析实验

采集首钢焦化车间周边土壤,分别进行了TG曲线、素土热处理及生料热处理实验,结果表明:所取土壤中含有多种PAHs类有机污染物,多环芳烃总含量约156.39 mg/kg。PAHs污染土在低于850℃条件下,失重可分为失水、有机物分解及无机碳酸盐分解三个阶段。随着加热温度的增加,素土中的总PAHs去除率升高。将污染土替代水泥硅质原料配制水泥生料,经300℃处理,污染土中PAHs除了萘、苊、二氢苊及蒽外,其他有机物均有残留,说明水泥生料对污染物有一定的吸附作用。600℃处理后,除少量菲残留外,其余有机物基本没有残留。因此,PAHs进入水泥窑协同处置,尤其要考虑生料磨及二级悬浮预热器的烟气中污染物含量。