基于遗传算法优化BP神经网络的水生态修复原位控浊混凝投药预测

暴雨过后河湖浑浊度急剧升高,严重干扰了河湖水生态修复工程中沉水植物的恢复和重建。针对水生态修复原位混凝控浊过程中混凝剂选型和投加量难以确定的问题,对模拟河湖浑浊水样进行混凝实验并构建混凝预测数据集,采用BP神经网络模型对混凝剂投加量进行预测,并结合遗传算法对模型进行优化。基于混凝实验结果,选取综合混凝效果更佳和成本更低的混凝剂(硫酸铝),和不同投加量间混凝效果存在显著差异的混凝剂投加量范围在0～30 mg/L的混凝数据进行混凝预测模型的训练。结果表明：1)BP神经网络回归模型性能(R²=0.78)优于多元非线性、多元线性回归模型和BP神经网络分类模型,88.67%的样本预测绝对误差<5 mg/L;经遗传算法优化后,模型R²提升至0.86%且95%以上的样本预测绝对误差<5 mg/L,说明遗传算法有效提升了模型的预测精度和预测稳定性。2)混凝剂投药梯度是除建模数据量之外另一个影响模型性能的重要因素,在实际工程应用中,应尽可能增加建模数据量和降低投药梯度,以提高混凝投药预测模型性能。研究结果可为水生态修复原位混凝控浊过程中混凝剂种类和...     

考虑热态维修可靠性的汽轮机保护系统优化分析

结合汽轮机保护系统现状,参考故障容限设计理论,研究了失效-安全型故障维修影响。通过RBD模型识别增设保护回路后的系统结构变化,采用马尔可夫过程法获得带保护投切功能的系统可用度公式,对比分析系统整体失效率影响。通过对汽轮机保护投切过程进一步分析,识别出多项人机设计缺陷,证实了研究对象在维修过程中人因失效率有较大的波动性和随机性。结合操作行为认知过程图,提出人因失效链嵌入监测、操作人信道负荷均衡以及操作进程信息分发的保护系统优化三要素,对能源领域大多数服役期较长的汽轮机保护系统升级改造设计具有较高的参考价值。     

稻虾共作对水稻氮素累积及稻米品质的影响

研究了安徽省铜陵市稻虾共作模式对水稻氮素吸收累积和稻米品质的影响,为稻虾共作体系氮素运筹提供科学依据.通过田间试验,以水稻单作(R)为对照,探究稻虾共作投食(RCF)和不投食(RC)体系中水稻对氮素的吸收累积规律,比较不同种植体系中水稻产量和品质,计算氮素输入输出平衡状况.在成熟期,处理RC水稻各部位氮素含量均显著高于...     

基于微滤技术供水厂的臭氧预氧化前置工艺中臭氧投加量的优化

通过臭氧预氧化降解水体中溶解性有机物(DOM)对DOM的氧化效果以及微滤(MF)膜污染的缓和效应进行了研究,并分析了臭氧氧化过程中光谱参数变化的规律,进而提出一种通过多目标优化模型确定最佳臭氧投加量的方法.结果 表明,臭氧预氧化技术能够将中等分子质量的芳香类DOM转化为低分子质量的有机化合物,对应的UV254去除率最高...     

铁屑微电解法处理水性油墨废水的研究

试验研究了水性油墨废水的铁屑微电解法处理。研究结果表明，微电解条件控制在pH4．0、铁屑投加量10％、反应时间60min、焦炭含量为16．67％，水性油墨废水的处理效果较好，色度去除率可达90％，以上，COD去除率在50％左右。     

Fenton试剂氧化法修复2,4-二氯酚污染土壤的研究

在泥浆体系中采用Fenton试剂氧化法修复2,4-二氯酚(2,4-DCP)污染的土壤.在恒温、避光条件下,研究2,4-DCP在泥浆体系中的解吸作用,并考察过氧化氢、硫酸亚铁、pH值、水土比、磷酸二氢钾、腐殖酸(HA)等因素对2,4-二氯酚去除效率的影响.试验结果显示,2,4-DCP在泥浆体系中有较高的解吸速率;2,4-DCP的解吸效率与水土比有关,水土比越大,解吸效率越高.研究表明:Fenton试剂氧化法能够有效地去除土壤中的2,4-DCP,过氧化氢和铁的最佳质量比为5:1,最佳pH值范围为2-3;水土比越大,2,4-DCP的去除效果越好;在pH=3时,磷酸二氢钾浓度、腐殖酸投加量和催化剂种类对2,4-DCP的去除效率影响很小.     

聚合氯化铁絮凝处理低温低浊水的研究

通过聚合氯化铁(PFC)对高岭土悬浮颗粒的絮凝试验中浊度和Zeta电位的测试，发现低温时在相同的PFC投药量下随着碱化度(B)的增大，Zeta电位减小；在达到相同的浊度去除，低温时PFC的投加量要小于常温时，在相同的药剂投加量低温时Zeta电位要高于常温时；温度降低PFC水解和沉淀速度减小，使得PFC水解中间体更易与污染物反应，同时增强了电中和能力，减少了PFC的用量；温度的降低使得PFC的多核羟基络合物中间体水解程度减小而保持形态的时间延长，所以PFC比传统混凝剂FeCl3处理低温低浊水更有效。     

温度及外加碳源对生物脱氮除磷过程的影响

针对污水处理厂普遍面临的进水碳源不足及冬季低温时出水氮磷不能稳定达标的问题,研究了温度(21、15和10℃)和外加碳源(乙酸)对活性污泥缺氧条件下反硝化及释磷过程的影响。结果表明,在缺氧条件下投加乙酸,释磷与反硝化反应可同时进行,且乙酸投量的增加仅延长快速碳源反硝化阶段及缺氧释磷阶段的反应时间;温度降低为15℃和10℃时,快速碳源反硝化阶段反硝化速率及缺氧释磷速率较21℃分别降低了约29.2%、42.2%和26.1%、32.3%。当硝态氮目标去除量与磷酸盐目标释放量之比超过5时,乙酸的最优投量以满足反硝化要求为准,计算得出21、15和10℃时常州某城镇污水处理厂乙酸最优投加量计算值约为30、39和46 mg/L。     

洗车废水混凝剂的选择

实验采用混凝工艺对洗车水进行预处理,选用4种无机混凝剂和1种有机混凝剂进行对比试验研究,通过实验结果分析确定了最佳药剂及其最佳投药量。     

UV/H2O2光催化氧化法处理表面活性剂废水

采用UV/H2O2光催化氧化法处理含表面活性剂废水,考察了反应时间、体系pH值、表面活性剂初始浓度、H2O2投加量、表面活性剂的种类等因素对处理效果的影响,并初步探讨了表面活性剂降解的反应动力学.结果表明,当初始pH值为4、H2O2投加量为1mL/L,反应时间为20min时,表面活性剂DBS的去除率为96%,AOS的去除率为93%,且UV/H2O2体系中,表面活性剂DBS和AOS的降解反应均符合表观拟一级反应动力学特征.