析因设计DLLME-SFO同时萃取水中EDCs的应用

采用全析因设计对分散液液微萃取-上浮溶剂固化(DLLME-SFO)同时萃取水中五种环境内分泌干扰物包括雌酮(E1)、雌三醇(E3)、双酚A(BPA)、己烯雌酚(DES)和壬基酚(NP)的条件进行优化,建立了预测回归方程,并分析了因素对DLLME-SFO萃取回收率的影响。利用SAS软件分析得到的最优条件为盐浓度(m/v)15%、水样体积3 mL、分散剂(甲醇)体积0.5 mL以及萃取剂(十二醇)体积120μL。在优化萃取条件下,E1、E3、BPA、DES和NP萃取回收率的预测值分别为46.17%、74.38%、79.20%、69.62%和73.05%,实验验证值分别为44.15%、87.76%、77.83%、77.68%和70.01%,实验值与预测值的相对偏差小于10%。将建立的DLLME-SFO方法用于测定实际水样中的目标化合物,结果显示实际水样中E3、BPA、DES、E1和NP同时萃取回收率分别为64.81%~76.18%,88.09%~83.15%,68.38%~70.08%,66.37%~68.72%,68.35%~72.80%,相对标准偏差(n=3)在1.47%~8.09%之间。     

好氧/厌氧潜流湿地结构工艺优化

前期研究表明在人工潜流湿地(SFCWs)中设置好氧段和厌氧段可显著提高SFCWs对COD、NH4+-N的去除率.然而曝气产生的富氧环境不利于NO3--N和NO2--N的去除,一定程度上抑制了反硝化反应的进行.反硝化程度较低是实验中仍需进一步解决的问题.本研究在前期研究的基础上,对好氧/厌氧多级串联潜流人工湿地结构及工艺进行了改进优化,采用多点进水的措施来强化反硝化过程,并设计相应的区段去除该部分污染物.结果表明,水力负荷约为0.06m3.(m2.d)-1时,进一步优化结构和比例的好氧-缓冲-厌氧-缺氧-好氧曝气多点进水湿地对COD、NH4+-N和TN的去除率可达到91.6%、100%和87.7%.在补充进水之后的区段,COD/N迅速升高到10以上,做到了补充碳源的同时最大限度地利用湿地去除污染物.改良后的湿地达到了净化工艺优化的目的,为提高人工湿地总氮去除效率提供了理论依据及应用基础.     

生物脱氮除磷系统内微生物种群优化的研究进展

微生物在活性污泥污水处理系统中具有至关重要的作用,活性污泥内微生物种群的组成决定了系统污染物的去除性能。本文针对污水生物脱氮除磷系统中微生物的种群优化进行了概述,主要介绍了AOB和NOB、PAOs和DPAOs以及GAOs和PAOs的相互关系,并分析了其种群优化的调控途径。     

管式加热炉间壁式空气预热器现状分析及方案优化

管式加热炉排出的高温烟气夹带大量的热量,降低排烟温度、减少排烟热损失可以提高加热炉的热效率,以目前常用的烟气直接预热空气和烟气间接预热空气两个方案进行对比分析,找出存在问题,并对烟气预热器的结构、排列方式进行改进,降低管式加热炉的能耗。     

改进的Elman神经网络在瓦斯涌出量预测中的应用

在煤矿瓦斯灾害中,煤矿瓦斯突出是导致瓦斯重特大事故的主要原因之一。目前常用的基于反向传播(BP)神经网络和遗传算法-Elman神经网络(GA-ENN)耦合算法等建立瓦斯涌出量预测模型的预测方法在收敛性和精度上均存在一定的缺陷。提出了一种利用混沌免疫遗传优化算法(CIGOA)对Elman神经网络进行改进的新型智能优化算法来增强粒子的活性,提高其局部搜索能力和全局优化能力,克服了遗传算法(GA)的固有缺陷。对煤矿现场跟踪实测后进行仿真分析,结果表明:运用提出的CIGOA-ENN预测模型预测的最大相对误差为4.47%,最小相对误差为1.12%,平均相对误差为2.27%,明显小于BP神经网络和GA-ENN等预测模型的预测结果,表明CIGOA-ENN预测模型的输出结果更精确,对瓦斯涌出量预测系统的辨识误差更小,性能更优越。     

高层建筑火灾初期人员疏散策略的优化分析

通过分析高层建筑火灾条件下的人员安全疏散问题,构建了高层建筑火灾初期的垂直疏散模型,并提出2种疏散策略.策略Ⅰ:电梯停靠层以下全部用楼梯疏散,停靠层及以上楼层用电梯疏散;策略Ⅱ:各楼层人员按不同比例通过电梯进行疏散.然后通过调用随机函数,在一个动态运行模式下求解模型,分析停靠层、楼层人数及电梯疏散人数比例对疏散效果的影响,得到2种策略条件下的近似最优解.分析楼梯、电梯的疏散规律,得出楼层人数、电梯停靠层和电梯疏散人数比例对疏散效果的影响并非单一的线性关系:楼层人数较少时,随楼层的增加,电梯疏散更具优势;楼层人数过多时,电梯、楼梯的疏散效果都不明显,此时需要合理确定通过楼梯、电梯疏散的人数比例才能提高疏散效果.比较2种策略发现,策略Ⅱ疏散时间更短,而策略Ⅰ在现实中的运行能力和可操作性更强.     

基于Ventsim系统的通风井巷断面优化研究

进行通风井巷断面优化须同时考虑巷道断面的经济最优和安全可靠.经济最优是井巷优化的基建费用、维护费用和通风费用之和最小.安全可靠是井巷优化断面尺寸能同时满足通风风速和行人运输的要求.先运用Ventsim三维通风动态仿真系统建立矿井通风系统三维模型,进行通风系统风网数据解算和风流动态模拟,并在此基础上,运用Ventsim系统对需优化断面进行经济断面选型;然后,对经济断面进行通风安全性和行人运输安全性验证,确定巷道优化断面;最后,将此方法应用于板溪锑矿回风斜井和明斜井的优化中,结果表明,用这种方法进行通风井巷断面优化有实际工程意义.     

铜锈环棱螺室内实验条件优化

铜锈环棱螺作为一种新兴的潜在生态毒理学模式生物,适宜实验条件是开展其室内毒理学研究的基础。在人为控制条件下,初步探讨了饵料、水深、底质、密度和钙离子浓度养殖条件对铜锈环棱螺成体生长的影响,并进一步对麻醉条件进行了筛选(Mg Cl2·2H2O、乙醇、丁香酚、盐酸普鲁卡因和MS-222)。结果表明:当投喂冰鲜小球藻、密度6个·L-1水体积、水深10~15cm、泥土底质并且水中钙离子浓度30 mg·L-1时,铜锈环棱螺的体重增长最为明显。麻醉效果表明,Mg Cl2·2H2O对成螺的麻醉时间短并且伤害小,可作为实验用麻醉剂首选。以上研究结果为发展以铜锈环棱螺为模式生物开展环境(生态)毒理学研究奠定了基础。     

Optimal Design Methods for Hybrid Renewable Energy Systems

Renewable and hybrid energy systems (HESs) are expanding due to environmental concerns of climate change, air pollution, and depleting fossil fuels. Moreover, HESs can be cost effective in comparison with conventional power plants. This article reviews current methods for designing optimal HESs. The survey shows these systems are often developed on a medium scale in remote areas and stand-alone, but there is a global growing interest for larger scale deployments that are grid connected. Examples of HESs are PV–wind–battery and PV–diesel–battery. PV and wind energy sources are the most widely adopted. Diesel and batteries are often used but hydrogen is increasing as a clean energy carrier. The design of an efficient HES is challenging because HES models are nonlinear, non-convex, and composed of mixed-type variables that cannot be solved by traditional optimization methods. Alternatively, two types of approaches are typically used for designing optimal HESs: simulation-based optimization and metaheuristic optimization methods. Simulation-based optimization methods are limited in view of human intervention that makes them tedious, time consuming, and error prone. Metaheuristics are more efficient because they can handle automatically a range of complexities. In particular, multi-objective optimization (MOO) metaheuristics are the most appropriate for optimal HES because HES models involve multiple objectives at the same time such as cost, performance, supply/demand management, grid limitations, and so forth. This article shows that the energy research community has not fully utilized state-of-the-art MOO metaheuristics. More recent MOO metaheuristics could be used such as robust optimization and interactive optimization.     

电解锰企业生产废水循环模式优化

通过对贵州省电解锰行业生产废水循环模式的调查,针对水质、水量特征进行改造:电解锰生产冷却循环水的强制排污水可降级作为电解产品和阴极板的冲洗水使用,处理后的含铬锰废水可作为制液氨水和电解清槽用水。进行以上优化后,电解锰生产废水闭路循环是可以实现的。