利用响应曲面法研究蓖齿眼子菜克藻效应的环境因子

水生植物的克藻效应受到多种环境因子的影响.利用响应曲面法,对影响沉水植物蓖齿眼子菜对铜绿微囊藻克藻效应的3个环境因子进行实验研究.通过对曲面模型分析,得出蓖齿眼子菜对铜绿微囊藻的藻细胞个数的相对抑制率在温度、光照强度、全盐莒3个环境因子分别为24℃、2 891 lx、4 407 mg/L时达到最大值.曲面模型经过方差分...     

光磁耦合废水处理工艺条件的优化研究

以Fe3O4/TiO2作为磁性光催化剂,采用光磁耦合技术处理模拟印染废水。利用统计学方法对光磁耦合废水处理的影响因素进行了探讨和分析,考察了磁场强度、磁性光催化剂投加量、pH值和光照时间对光磁耦合废水处理的影响。通过Design-Expert 7.0.0软件分析得到最佳工艺条件:磁场强度73.95 mT,磁性光催化剂投加量1.13 g/L,模拟废水pH值13,光照时间120 min。在最佳工艺条件下进行实验,脱色率为88.60%。     

响应曲面法优化C/Fe-Bi2WO6光催化降解氧氟沙星

通过两步法制备C/Fe-Bi2WO6,利用SEM、XRD和EDS等表征手段,对所制备的样品的形貌及微观结构进行了表征。对氧氟沙星(OFLX)模拟废水进行降解实验,通过单因素实验确定主要影响因素和水平后,利用响应曲面法(RSM)对C/Fe-Bi2WO6的光催化降解的主要影响因素进行优化。通过分析实验结果,建立了C/Fe-Bi2WO6光催化降解氧氟沙星的二次多项式模型,预测处理最佳实验条件为:pH为6.45,H2O2的浓度为208.36 mg/L,C/Fe-Bi2WO6浓度0.55 g/L和氧氟沙星浓度为7.62 mg/L。在最佳条件下进行验证实验,发现实验去除率与预测去除率具有良好的一致性,相对误差为2.3%。     

响应曲面法优化电化学氧化技术处理染料废水

采用IR和XRD等手段对自制磷钼酸铁(FePMo12)杂多酸进行表征,表明杂多阴离子具有Keggin结构。将FePMo12负载于修饰后的分子筛上制备FePMo12/APTES-4A催化剂填充于电化学反应器中,考察电化学氧化体系对酸性大红3R染料废水的脱色效果,其脱色率高于二维电化学反应器。利用Box-Behnken中心组合实验设计及响应面(RSM)分析,以pH值,板间距,槽电压,曝气量为实验因素,建立了以酸性大红3R的脱色率为响应值的二次多项式回归模型。研究表明,当电解时间为60 min时,曝气量0.05 m3/h、pH为2、板间距3.0 cm、槽电压11.0 V,在此条件下色度去除率可达69.4%,模型预测值与实验值能很好地吻合。方差分析结果表明,槽电压和pH、pH和曝气量的交互作用对响应值具有显著性影响。     

响应曲面法优化HMBR去除TN的工艺条件

采用复合式膜生物反应器HMBR处理低C/N(3-5)实际生活污水,TN含量17~45 mg/L。基于CCD响应曲面法,考察了溶解氧DO、水力停留时间HRT和污泥龄SRT的单独作用及交互作用,并建立TN去除率数学模型。结果表明,影响因子显著性顺序为HRTSRTDO,三者间存在一定的交互作用,但并不显著;数学模型回归性较好,预测最大TN去除率为75%,最佳条件组合为:DO=3.79 mg/L,HRT=8.84 h,SRT=33.62 d,验证实验结果 TN的去除率为73%,与预测值相比偏差仅为3%。采用HMBR处理低C/N生活污水,可以满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准中对TN≤15 mg/L的限制要求。     

臭氧催化氧化法处理焦化废水中氰化物

采用臭氧催化氧化法处理焦化废水中的氰化物,采用合理的试验设计方案,应用响应曲面法讨论了O3的投加量、催化剂加入量以及溶液初始p H值对总氰去除率影响,从而优化了总氰去除工艺条件。试验结果表明,O3投加量、催化剂用量和溶液初始p H值对总氰的去除率影响极为显著;回归分析和验证试验表明,应用响应曲面法优化试验合理可行;O3投加量为84.35 mg/L、催化剂用量为120 mg/L、p H值为9.26、总氰去除率为91.38%,此时溶液中残留的总氰浓度为0.884 mg/L,可以实现达标排放。     

油基岩屑热脱附工程实验能耗分析与优化

热脱附技术被鼓励用于油基岩屑资源化处置,针对其工程应用中能耗相对偏高的问题开展研究, 采用两段螺旋推进式间接热脱附工程实验平台,设定天然气燃烧产生的热量与热脱附装置各环节消耗热量之和相等,据此进行平衡计算和能耗分析,基于响应曲面法对油基岩屑热脱附过程中的4个因素和两个目标进行 优化实验并加以验证。结果表明,水分蒸发吸收的热量和残渣余热之和约占总热量消耗的2/3;当油基岩屑中的含水率和含油率分别每增加1％,天然气消耗量将分别增加2.53Nm3和1.81Nm3;运用优化实验方法,可使 实验装置运行总能耗降低6.01％～13.16％。综上,通过采取降低油基岩屑含水率、含油率及优化运行参数等措施,可以显著降低热脱附装置的能耗,采用热量衡算和热脱附参数优化方法,可以为工业化油基岩屑热脱附节能降耗提供参考。     

低温热水解和超声联合破解污泥优化工艺的参数研究

针对国内低温热水解和超声联合技术应用于低有机质剩余污泥厌氧消化预处理领域的实验研究和工艺参数缺陷问题,探讨了低于100℃的低温热水解和超声波技术联合破解剩余污泥的技术可行性及工艺参数的优化.以热水解温度和超声能量为控制参数,以污泥破解度、溶解性蛋白质和多糖浓度为分析指标,通过Box-Behnken设计实验,并根据响应曲面法(RSM)构建了污泥破解的二次多项式预测模型,进而得到各影响因素作用下的最佳破解工艺参数.结果表明,温度对污泥破解的影响较超声能量明显.低温热水解和超声联合作用下,最佳工艺组合为温度80℃和超声能量12000kJ/kgTS,该工艺下的污泥破解结果为污泥破解度39.01%,溶解性蛋白质1360.59mg/L和多糖334.52mg/L,该结果与预测值吻合度较高,表明响应曲面模型所得参数较为可靠,能够为实际应用和推广提供参考.     

两亲性壳聚糖制备优化及其气浮除藻研究

对壳聚糖（CTS）进行了两亲改性,通过响应曲面实验对比各因素对取代度影响的显著程度且优选出最佳的制备条件,并采用3种两亲性CTS进行了表面改性气浮（PosiDAF）除藻实验,对比了不同条件下的除藻效果且探究除藻机理.结果表明,两亲性CTS水溶性增强,但热稳定性降低;对响应值影响的显著程度为：碳链长度>反应时间>反应温度>原料投加比;以丁基N-2羟丙基三甲基壳聚糖氯化铵（C4-HTCC）为改性剂,投加量为1.0mg/L时改性气浮除藻效果最佳,可达93.47%,源于其改性的微气泡具有较强的静电吸引作用.     

响应曲面优化改性壳聚糖强化混凝处理硝酸盐研究

针对我国北方地区地下水硝酸盐超标问题,采用Box-Behnken响应曲面方法,分析温度为4~20℃时改性壳聚糖强化聚合氯化铝(PAC)处理硝酸盐的最优工艺。试验考察了改性壳聚糖投加量(X_1)、聚合氯化铝投加量(X_2)及温度(X_3)3种因素对硝酸盐去除效果的影响规律,并建立了硝酸盐去除率与温度、药剂投加量的数学模型。结果表明:Box-Behnken响应面建立的数学模型对硝酸盐氮去除具有较高的拟合度,R~2可达93.9%。当平均水温为4,12,20℃,改性壳聚糖与PAC投加量分别为2.3,22.5 mg/L时,改性壳聚糖强化混凝工艺对硝酸盐的去除效率分别为38%、62%、61%。