影响亚硝化过程和硝化过程因素的动力学模型分析

用数学模型模拟了1L初始氨氮浓度60 mg·L-1且无其它氮源的污水完全混合批式硝化过程,并分别计算了溶解氧、温度、微生物群落对硝化过程的影响.模拟结果表明,DO浓度降低时各物质转化速度也降低,DO=0.5 mg·L-1和氨氧化细菌占优势时NO2--N的转化率可高于50%,因而低浓度溶解氧有利于NO2--N积累;不同温度的氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌代谢速度不同,温度升高对氨氧化细菌的促进作用更大,亚硝酸盐氮浓度最大值随温度升高而增大,温度高于30℃有利于NO2--N的积累;此外硝化动力学方程对底物最大比氧化速率的灵敏度要高于亲和常数的灵敏度,但二者均低于微生物构成对模拟结果的影响,溶解氧和温度对硝化过程的影响也均不如微生物构成显著,因此要确保亚硝化过程的实现,必须保持系统中氨氧化细菌占优势.     

基于最小二乘法的雷暴天气下飞行改航决策研究

飞机在飞行中若受到雷暴天气的影响,轻则产生颠簸,重则受到雷击和冰雹。为削弱雷暴天气的影响,采用两运动物体相撞模型,判断飞机沿预计航线飞行是否会在未来某时间点进入雷暴环境中并提前改变飞行航迹,从而防止雷暴天气对飞机造成的不良影响。先通过对气象雷达回波图的分析,找到机场终端区有可能影响飞机飞行的雷暴,并根据过去时间点雷暴的位置及状态,采用最小二乘法预测雷暴运动的轨迹方程,进而通过方差分析找出最接近雷暴运动的轨迹方程;再根据飞机飞行的预计航线、速度计算出飞机计划飞行的运动轨迹方程;最后由雷暴和飞机相对时间的运动轨迹方程,可求出未来何时飞机与雷暴之间有最小的距离,并利用数理统计学中的区间估计方法来评估其可行性,由此判断飞机飞行是否会受到雷暴天气的影响,若受影响飞机则需要改变原飞行航迹避开雷暴。案例验证结果表明此方法具有一定的可行性和可靠性。     

用Polanyi—Dubinin方程预计有害有机蒸汽的平衡吸附量

本研究在用摩尔体积法计算亲和系数β的基础上，用Po1anyi-Dubinin方程预计了25℃下四种有害有机蒸汽在两种性炭上的平衡吸附时。吸附量预计值和实验值的比较，表明预计是令人清意的。对于国产活性炭和美国联合炭公合物公司活性炭，其预计值和实验值的平均相对误差分别为1.8%和3.1%。     

TiO2薄膜气相光催化氧化低浓度三氯甲烷和三氯乙烯的研究

自行设计了气固相光催化实验系统,以铝材为担载体,TCM和TCE为模拟污染物,在常温、常压下,对辐射光源、气体相对湿度、污染物反应浓度等因素对TCM和TCE的光催化降解反应的影响进行了研究.结果表明,在研究所采用的实验条件下,辐射光源采用254 nm时的降解效率要比采用365 nm时高10%左右;气体相对湿度为40%时光催化降解效率最高;随着污染物反应浓度的增加,TCM的降解效率降低,而TCE的降解效率增加.初步的反应动力学研究结果表明,TCM和TCE在二氧化钛表面的光催化降解反应可采用Langmuir-Hinshelwood动力学方程来表征.     

采用序半连续反应器进行硝化和反硝化工艺的数学模拟

研究了生物废水处理应用于序半连续式反应器(SFBR)工艺中的微生物生长、硝化和反硝化动力学。基于活性污泥1号模型(ASM No．1)中的原理和结论，导出了在有氧阶段和缺氧阶段微生物生长速率、铵、硝酸盐、易生物降解基质等的反应速率及它们的物料平衡方程。在实验的基础上，对模型中的各参数采用了合适的方法进行参数估值，即：龙格-库塔法解常微分方程组和黄金分割法搜索最小误差，该模型的最小误差ε≈4．799；得出了应用于本工艺中数学模型中的各动力学参数和化学计量系数，如Ks39．997，KNO0．397，KNH1．997，KOA0．404，KOH0．297，μA0．0026，μH0．207，YA0．24，YH0．6。     

D0对同步硝化反硝化影响及动力学

研究生物接触氧化法中DO对同步硝化反硝化系统脱氮效率的影响。研究结果表明：在溶解氧(DO)为1．0—3．0mg/L几范围内，随着反应器内溶解氧浓度的降低，总脱氮去除率提高，保持较好脱氮率的最佳DO为2mg/L左右，并分析了其原因；同时探讨了DO为2mg/L时的动力学方程。     

湘南红壤丘陵区稻田土壤氮素供应特征的研究

采用淹水嫌气培养法测定了２０、２５和３０℃下红壤稻田氮的释放规律,结果表明,土壤氮矿化量随温度升高而增加,Ｑ１０平均为３．１;土壤供氮量是有效累积积温的函数．可用方程Ｎ＝ｋ[(Ｔ－Ｔ０)ｔ]ｎ来很好的描述(式中Ｎ为土壤氮矿化量,ｋｇ/ｈｍ２;Ｔ０为有效温度＝１５℃,Ｔ为土壤温度;ｔ为时间ｄ;ｎ、ｋ为拟合常数)。根据测定的周年水田耕层土壤温度,将这一方程用于估测田间条件下土壤氮供应量,在湘南早稻生长期间(４月２０日－７月２０日)为１２０ｋｇ/ｈｍ２,在晚稻生长期间(７月２０日－１０月３０日)为１４０ｋｇ/ｈｍ２。     

基于感知失衡的外卖配送交通安全研究*

为降低外卖配送交通事故发生概率,通过有序多分类Logistic回归分析个体属性与交通事故关联性,构建交通安全风险感知与配送效率感知失衡模型,分析外卖配送交通安全影响因素及路径关系。结果表明:配送员年龄、入行渠道对交通事故影响显著;COVID-19健康成本感知对交通安全风险感知和配送效率感知的失衡有显著中介调节作用。要实现交通感知平衡状态,互联网平台企业有必要按配送员年龄段、就业渠道实施差异化管理,树立良好交通安全意识。研究结果可为破解外卖配送“交通文明洼地”提供启示。     

驯化活性污泥对丙烯酰胺的降解动力学

对好氧活性污泥进行驯化,并研究了丙烯酰胺的生物降解动力学特征.驯化结果表明,经过24d的驯化后,活性污泥系统能稳定降解AM,驯化活性污泥能在20h内降解90%以上的AM,是高效的丙烯酰胺降解菌群.驯化活性污泥对丙烯酰胺的降解符合一级动力学特征.活性污泥对初始浓度为160、300和500mg·L-1浓度范围内的降解动力学方程分别为lnS=-0.0881t 5.5043,InS=一0.0692t 6.1282.InS=-0.0468t 6.3649,半衰期t1/2分别为7.87h,10.05h,14.87h,降解速率常数bKb随着AM浓度增加而降低.说明高浓度的AM对其生物降解有抑制作用.当pH分别为8.5,7.2,6.2,5.1时.活性污泥对初始浓度为300 mg·L-1的AM的降解动力学方程分别为lnS=-0.0414t 6.1038.lnS=-0.0592t 6.1744,lnS=-0.0692t 6.1282,lnS:=0.06t 6.1282.半衰期分别为16.74h、11.71h、10.05h、11.55h,说明弱酸性条件对AM的降解有明显的促进作用.考察温度对活性污泥降解动力学影响的研究表明,在20～35℃,随着温度的升高.活性污泥对AM的降解效率上升.不同时间段体系内NH 4-N,pH和NO-3-N都随着降解时间的增加逐步上升,但是达到一定时间后会下降,表明AM在降解过程中先水解,然后发生硝化反应,进而发生反硝化反应,最终AM降解成N2、CO2和H2O.     

改性玉米秸秆对水中磷酸根的吸附动力学研究

将化学改性后的玉米秸秆制备阴离子交换剂,重点研究了改性玉米秸秆对磷酸根的吸附动力学特性.通过静态实验,考察了在不同pH、温度、磷酸根初始浓度条件下,改性玉米秸秆对磷酸根吸附效果的影响,并分别用伪一级动力学方程、伪二级动力学方程、修正伪一级动力学方程和颗粒内扩散方程进行拟合,计算出相应的速率常数.结果表明,Langmuir等温模式能更好地描述改性玉米秸秆对磷酸根的吸附效果,并且随着温度的升高,改性玉米秸秆对磷酸根的最大吸附量逐渐减小.改性玉米秸秆对磷酸根的吸附是一个快速吸附过程,30 min内即可达到吸附平衡,该吸附过程符合伪二级动力学方程和颗粒内扩散方程,吸附速率主要受颗粒内扩散控制.随着初始浓度的增大,伪二级吸附速率常数逐渐减小,颗粒内扩散速率常数逐渐增大.通过改性玉米秸秆对磷酸根的吸附动力学研究,可以为反应器的设计和污水处理装置的运行提供基础信息,对于去除水溶液中磷酸根的技术应用具有重要实际意义.